sciencetalk

HELP..

We willen een menselijk kanon bouwen en hebben een ontwerkdilemma:

Hoeveel kracht heb je nodig om een persoon 100kg, vanuit stilstand, na een versnelling over 1 meter, 2 meter in de lucht te schieten??

Als je met een snelheid van 10 m/s rechtop gelanceerd wordt, heb je na 1 seconde je dode punt. je legt dan 5 mtr af.



we moeten dus 100kg versnellen tot zeg; 5 m/s.. dat moet toch kunnen??



Iemand van 100 kg heeft in rust een gewicht van 981 N. Staat deze in een lift die met 5 m/s² omhoog versneld wordt, dan is het gewicht 100 × (9,81 + 5) = 1481 N.



Echter de versnelling vindt plaats over 1 meter, gem snelheid= 2,5 m/s dus je versneld gedurende 1/2,5=0,4 sec. 5m/s/0,4=12,5 m/s vesneld de persoon/lift om na 0,4 sec een snelheid van 5 m/s te hebben.



100 × (9,81 + 12,5) = 2231 N constante kracht heb je gedurende die 0,4 sec nodig.

IS DIT CORRECT ???

Antwoordzoeker schreef:HELP ... We willen een menselijk kanon bouwen ...

IS DIT CORRECT ???

Tja, wat heet correct? Een menselijke kanonskogel is een gangbaar idee, maar een menselijk kanon door de lucht laten vliegen is bizar.

Je hebt wel een omslachtige manier gevonden om dit te berekenen hoor. Als je energie/arbeid berekent, weet je dat een persoon van 100kg op een hoogte van 2 m een potentiele energie heeft van m.g.h=100.10.2=2000 J.

Om die energie te geven in één meter moet de kracht x 1meter gelijk zijn aan 2000 J. Dus moet de kracht 2000 N zijn.

Nog even je hoogte, is die na het verlaten van het kanon (1 meter lang, dus totale hoogte 3m) of in totaal?

Nu weet ik niet of dit 'maar' een rekenvoorbeeld is of dat je werkelijk plant iemand te gaan lanceren maar:

Vergeet niet dat de persoon in kwestie een zekere versnelling aan kan; ga je daar overheen, komt iemand bewusteloos uit de loop. Ook neem ik aan dat iemand gestrekt, met het hoofd eerst het kanon moet verlaten? Dan moet je rekening houden met een maximale versnelling waarbij de benen gestrekt kunnen blijven, anders frommel je iemand de loop uit

..en als je werkelijk iemand wil lanceren zou ik je dat, voor de vorm, afraden.

Tnx,

Afstand is totaal 3 mtr..

1mtr versnellen en dan na 2 meter het dodepunt bereiken.

Dan krijg je 3000 N voor de kiezen. Bij 100 kg is je versnelling dan 30 m/s2, 3g dus.

Een piloot kan 9g doorstaan met g-suit aan, bedoeld om bloed naar de hersenen te blijven stuwen. Een beetje acrobaat kan met een wip veel sneller omhooggebracht. Als je op een springkussen staat en 3 meter hoog kan springen, kun je dit ook.

Maar voor de gemiddelde mens is dit een flinke klap, waarvoor Wetenschapsforum.nl vast niet de verantwoordelijkheid wil dragen.

Een piloot kan 9g doorstaan met g-suit aan,

Dat heeft op zich niet zoveel met deze situatie van doen. Die piloot trekt zijn g-pak aan om dat bloed bij langdurige versnelling nog naar het hoofd te krijgen.

Wat ik bedoel, het vergt een goed getraind persoon om een minuut lang 9 g te ondergaan. Een halve seconde kan een amateur zijn kop er ook nog wel bijhouden. Ik verwacht dan inderdaad eerder problemen met bijvoorbeeld doorbuiging van knieen.

Ik zou het gewoon niet doen!

Laat ik het zo zeggen, als je er geen persoon bij haalt die er heel veel verstand van heeft is het altijd gevaarlijk!

Ps. Zelfs met iemand die er verstand van heeft blijft het een risico natuurlijk!

shimmy schreef:Dat heeft op zich niet zoveel met deze situatie van doen. Die piloot trekt zijn g-pak aan om dat bloed bij langdurige versnelling nog naar het hoofd te krijgen.

Wat ik bedoel, het vergt een goed getraind persoon om een minuut lang 9 g te ondergaan. Een halve seconde kan een amateur zijn kop er ook nog wel bijhouden. Ik verwacht dan inderdaad eerder problemen met bijvoorbeeld doorbuiging van knieen.

Mee eens. Een piloot krijgt de meeste kracht via de stoel, onderrug en rug (stoel achterover gekanteld) te verduren. Zet je je knieen niet stijf, dan komt alle kracht in je beenspieren, die dan af kunnen scheuren. Houd je de knieen gestrekt, dan komt de kracht in je wervelkolom en loop je daar schade op.

Ik heb dus twee suggesties: ga eens een film maken van iemand die op een trampoline springt, beschrijf het verloop van de indrukking van het oppervlak met de tijd, beschouw de stand van de knieen en rug, en probeer dan eens uit te rekenen welke krachten daarbij optreden in het lichaam.

Tweede suggestie: maak een simulatie van je kanon. Hetzij in werkelijkheid, met een pop met het gewicht van een mens, liefst met wat veren en scharnieren erin om spieren en gewrichten te simuleren. Hetzij in een computer, waarbij je de massa's, de spierkrachten en bewegingen berekent.

Ik wil nog graag één reactie plaatsen, zonder de waarschuwing hierboven van zijn prominente plaats te willen beroven.

Ik weet zeker dat er deze maand of iets eerder een simulatiemodel van het menselijk lichaam de revue passeerde op WSF, ik kan het nergens meer vinden. Iemand?