1

Tekst:

Tijdens het landen moet de parachutist tot stilstand komen. De parachutist “botst” tegen de grond. De kracht op het lichaam mag niet te groot worden. Als de parachutist rechtop landt, zal het onderste gedeelte van het lichaam voor de vertraging zorgen. Tijdens het afremmen werken er twee krachten op het lichaam: de normaalkracht (Fn) van de grond en de zwaartekracht (Fz). Voor resulterende kracht (Fr) geldt:

Fr = Fn - Fz 

Voor het berekenen van de gemiddelde resulterende kracht kan de wet van arbeid (W) en kinetische energie (Ek)  gebruikt worden. Bij het landen moet alle bewegingsenergie omgezet worden in warmte, er geldt dan:

W = ?Ek  of  Fr . s = ½ m . v²

s  = de afstand in m
m = massa in kg
v  = snelheid in m/s

De parachutist zakt door zijn knieën. Zijn/haar lichaam heeft een soort “kreukelzone”. Een redelijke waarde voor s is 0,5 m. Bij een snelheid van 6,0 m/s is dan de verhouding tussen de normaalkracht en de zwaartekracht 4,7. Of anders gezegd: de g-force of g-kracht is 4,7. Deze g-force mag niet te groot worden, anders leidt dit tot verwondingen zoals botbreuken.

In de tekst staat nu wel dat de g-kracht 4,7 is, maar hoe toon je dat aan met een eigen berekening?

2 

Fw,l  = ½ . cw . rl . A . v²         

cw = de luchtwrijvingscoëfficiënt voor lucht
A  = de oppervlakte van het voorwerp gemeten loodrecht op de richting van de snelheid in m² = 0,70 m­².
rl = de dichtheid van lucht in kg/m³   = 1,23 kg/m³
v  = de snelheid in m/s

Hoe kun je de luchtwrijvingscoëfficiënt uitrekenen als je alleen de volgende informatie hebt?

Massa parachutist= 90kg
Hoogte= 600 meter
Parachute oppervlakte= 25 m²
Parachutist oppervlakte= 0,70 m²

Gr. Alex