Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Unpraktische Tipps, die niemand braucht ;-)
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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von Pancho.Ski » 04.03.2020 13:57

NeusserGletscher hat geschrieben:
04.03.2020 13:35

Fall 2) würde ich mal als rein theoretische Betrachtung einstufen. Hierfür müsstest Du quasi einen umgekehrten Hüftknick fahren (Hüfte zum Kurvenäußeren geknickt). Damit legt man sich sofort auf die Nase, weil es einem die Ski wegzieht.
Nein tut man nicht. Jeder Skifahrer gibt so bewusst oder unbewusst im Verlauf eines Driftschwungs die Kante frei. Schon allein beim Umkanten MUSS man ZWANGSLÄUFIG Winkelbereiche nach 2.) durchlaufen... Oder erklär mir mal, wie du (ohne springen) von der rechten auf die Linke Kante kommst, OHNE dies zu tun...

Der Kollege hier zeigt das sehr deutlich:
https://youtu.be/wOGg8faQRdk

Nicht immer so absolut denken. Bereits Nuancen geben die Kante frei, so wie Nuancen in die andere Richtung die Kante schneiden lassen. Ein nach außen gedrückter Hüftknick ist dazu nicht erforderlich... (das Argument stellt hinsichtlich meiner Ausführungen den nicht greifenden Versuch einer reductio ad absurdum dar)

...und nicht vergessen, dass das idealtypische Betrachtungen sind. In der Praxis wird es durchaus so sein, dass man bereits driftet, bevor der Winkel erreicht wird. Einfach weil bereits vorher die Schneestruktur anfängt nachzugeben, je nach dem, der Ski nachgibt, weil es kein ideal starres Gebilde ist, etc.,...,...

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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von Pancho.Ski » 04.03.2020 14:16

NeusserGletscher hat geschrieben:
04.03.2020 13:35
Vor dem ersten Kaffee? Bist Du wahnsinnig? :wink:
Dann lass dir doch auch mit dem Antworten bis nach dem Kaffee Zeit... :-D

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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von NeusserGletscher » 04.03.2020 20:33

Deine Fp-Theorie hat bei näherer Überlegung ein paar Schwächen:

- Carven geht auch ohne Hüftknick, Stw. Bodycarving, Monoski
- je stärker man sich in die Kurve legt, deste geringer wird Fp. Wäre Fp nun die entscheidende (einschneidende :wink: ) Kraft, dann wären Kurvenlagen kurz vor dem Bootout kaum möglich

Ich muss mal wieder ans Zeichenbrett :D
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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von Pancho.Ski » 04.03.2020 22:51

Nein, du hast es nicht verstanden...

Je größer der Aufkantwinkel, desto größer Fp, desto mehr wird der Ski reingedrückt

Das passt schon alles zusammen...

...aber ich glaub, mehr kann und will ich hier nicht mehr tun.

Edit:
Letzter Einwurf dazu - man kann es sogar berechnen...

Beispiel:

Wir nehmen an, die Resultierende Kraft FR beträgt 1000N und trifft unter einem Winkel von 45 Grad auf.

Wenn der Aufkantwinkel nun 50 Grad beträgt, dann ist Fp 87,2 N und von der Richtung so, dass die Kante in den Schnee gedrückt wird.

Erhöht sich der Aufkantwinkel auf 60 Grad, ist Fp schon 258,8 N und drückt die Kante in den Schnee.

Das mit dem Hüftknick war nur ein Beispiel, weil so eine stabile Lage erreicht wird. Entscheidend ist der Aufkantwinkel des Skis. Wie der Fahrer das bewerkstelligt ist Wurscht. Wenn er es im Kopfstand schafft, ändert das an den Kraftverhältnissen nix.

Begreif es oder lass es... :D

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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von NeusserGletscher » 05.03.2020 08:28

Pancho.Ski hat geschrieben:
04.03.2020 22:51
Je größer der Aufkantwinkel, desto größer Fp, desto mehr wird der Ski reingedrückt
Mal Dir bitte mal für folgende Fälle das Kräfteparallelogramm auf:

45° Aufkantwinkel:
KP45.JPG
Kräfteparallelogramm 45°
80° Aufkantwinkel:
KP80.JPG
Kräfteparallelogramm 80°
SRY für die schlechte Bildqualität, aber der AF meiner Kompakten ist etwas in die Jahre gekommen :wink:

Diese Zeichnung enthält einen Fehler. Fg muss betragsmässig gleich bleiben.
KP80korr.JPG
Kräfteparallelogramm 80° korrigiert
Beide Skizen für den Fall ohne Hüftknick. Wichtig: Der Hüftknick verändert aber nur den Aufkantwinkel des Ski, nicht das Kräfteparallelogramm. Denn Fr als resultierende Gesamtkraft ist ein Vektor, der vom (gedachten) KSP durch den Kontaktpunkt zum Schnee verläuft. So baut sich praktisch jedes Kräfteparallelogramm auf: durch eine gedachte Linie, die durch den Masseschwerpunkt auf der einen und durch den Angriffs- oder Haltepunkt auf der anderen Seite geht.

Und wie Du in der einfachen Skizze erkennen kannst, wird die zum Erdmittelpunkt weisende Komponente mit zunehmender Schräglage kleiner und nicht größer.

So wird aus einem Flüchtigkeitsfehler eine falsche Schlußfolgerung :oops:

Fg bleibt konstant, Fr wird größer müsste es heißen
Zuletzt geändert von NeusserGletscher am 06.03.2020 06:35, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von Pancho.Ski » 05.03.2020 09:45

Da sind gleich zwei Denkfehler drin.

1.) Die Kraft FR ist gebildet als Vektorsumme aus der Gewichtskraft und der Zentrifugalkraft. Beides sind äußere Kräfte und als solche zunächst vollkommen unabhängig von Aufkantwinkel oder sonstigen Verrenkungen des Skifahrers. Maßgeblich dafür ist allein die Masse des Systems aus Fahrer plus Ausrüstung, sowie die Geschwindigkeit und der Radius der Kurve.
Das bedeutet, der Vektor FR verändert sich bei den betrachteten Fällen weder im Betrag, noch in der Richtung relativ zum Raum!

Deiner Skizze folgend, wäre es so, dass der Skifahrer allein durch die Wahl des Aufkantwinkels die Richtung von FR wählt. Das ist falsch!

FR wirkt, wie geschrieben, durch Masse, Radius, und Geschwindigkeit. In dem in der Skizze eingefrorenen Zeitpunkt kann der Skifahrer daran nichts ändern, er kann nur mittels Aufkantwinkel beeinflussen, wie diese Kraft sich aufteilt, dazu weiter in Punkt 2. (Der Fahrer wird intuitiv versuchen, die Beine so auszurichten, dass sie mit FR fluchten, weil sich das physiologisch am besten anfühlt und stabilste Position ist - ist aber etwas anderes / Ursache und Wirkung nicht vertauschen!)

2.) Formal ist es immer richtig, eine Kraft mittels Kräfteparallelogramm in beliebige zwei Vektoren aufzuteilen. Die Frage ist nur, welche Aufteilung zur Erlangung einer gewünschten Erkenntnis Sinn macht. Im hier behandelten Problem möchten wir wissen, welche Kraft die Kante in den Schnee drückt. Dazu betrachten wir welchen Freiheitsgrad der Bewegung wir hier haben. Bei zwei Flächen ist das immer eine Bewegung in der Ebene der Kontaktflächen. Als zweite Kraft macht es Sinn, sich die zu suchen, die genau KEINEN Einfluss auf die zu erfragende Dynamik hat, und das ist als einzige eine Kraft, die senkrecht, oder als Normale zu den Gleitflächen steht. Denn nur diese Kraft presst lediglich die Flächen aufeinander, OHNE für eine relative Bewegung zu sorgen. Nur bei einer solchen gewählten Aufteilung können wir sicher sein, dass wir die Kraftkomponente die für Bewegung in eine Richtung steht, auch wirklich komplett isoliert haben!

Unter Berücksichtigung dieser Anforderungen ergibt sich die Aufteilung wie ich sie bereits skizziert habe, für dich gerne nochmals...
9A0CD5BE-D756-4DB8-88C9-6369B3A019A8.jpeg
FC8228E9-6CD8-4540-82DD-DC1690C2E5D9.jpeg
(Winkel Alpha und FR sind in beiden Skizzen als absolut identisch zu betrachten!)

-> zum letzten Mal:
Je größer der Aufkantwinkel, wobei er mindestens dem Winkel der resultierenden Kraft FR gegen eine gedachte Vertikale entsprechen muss, desto größer die Kraft, die die Kante in den Schnee drückt.

davon abzugrenzender Fall:

Ist der Aufkantwinkel kleiner dem Winkel, die FR gegen eine gedachte Vertikale bildet, kehrt sich die Richtung der Kraft an der Kante um und die Kraft ist bestrebt, die Kante aus dem Schnee zu ziehen. Die natürlich immer auch wirkende Kraftkomponente Fs bewirkt ein gleichzeitiges anpressen auf / ziehen über die Oberfläche, das Ergebnis ist: Wir driften!
(Anschauungsmaterial im zuletzt von mir verlinkten Video. Kräfte beim Wirken beobachten....)

-> Das ist die mit den Beobachtungen der Realität qualitativ übereinstimmende vereinfachte Modellierung der Fahrdynamik des Skis

Du hast gesagt, das ist einfache Physik. Stimmt, nur damit ist es wie beim Skifahren. Wenn es einfach aussieht, muss man besonders aufpassen...

Jetzt solltest Du in der Lage sein, meine Berechnung der Kräfte nachzuvollziehen. Viel Erfolg und gern geschehen...

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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von NeusserGletscher » 05.03.2020 15:44

Pancho.Ski hat geschrieben:
05.03.2020 09:45
Deiner Skizze folgend, wäre es so, dass der Skifahrer allein durch die Wahl des Aufkantwinkels die Richtung von FR wählt. Das ist falsch!
Nein, Deine Schlußfolgerung aus meinen Ausführungen ist falsch :wink:

Nochmal:
NeusserGletscher hat geschrieben:
05.03.2020 08:28
Beide Skizen für den Fall ohne Hüftknick. Wichtig: Der Hüftknick verändert aber nur den Aufkantwinkel des Ski, nicht das Kräfteparallelogramm.
Der Winkel von FR wird alleine durch die Lage des KSP zum Angriffspunkt am Boden bestimmt, genauer durch Kurvenradius und die Geschwindigkeit (ω und r). Für eine bestimmte Geschwindigkeit und einen bestimmten Radius gibt es nur genau einen Winkel α, bei dem sich die Kräfte am KSP aufheben, so dass man trotz Schräglage nicht umkippt.

Deine Skizzen beziehen sich aber auf dein Fp in Abhängigkeit vom Aufkantwinkel (Hüftknick). Dies wird in Deiner Zeichnung nicht ganz klar, weil Du zwei verschiedene Kräfteparallelogramme miteinander vermischst.
KPHüftknick.JPG
Kräfteparallelogramm mit Hüftknick
Fr ist die aus den Kurvenkräften resultierende Kraft
Fh ist dessen horizontale Komponente
Fg ist dessen vertikale Komponente

Das von Dir angeführte Fp ergibt sich aus dem zweiten Parallelogramm. Fp hängt dabei von Betrag und Richtung vom Aufkantwinkel ab. Wobei der Aufkantwinkel durch Kurvenradius, Geschwindigkeit und den Hüftknick bestimmt wird. Wobei der Kurvenradius und Geschwindigeit den größeren Einfluß haben, weil der Hüftknick körperlichen Limitierungen unterliegt.

Daher sollte es leicht zu sehen sein, dass Fp als resultierende von Fg kleiner wird, je weiter man sich in die Kurve legt. Weil, was eigentlich einleuchten sollte, bei extremen Schräglagen Fh betragsmässig stark ansteigt und der Anteil von Fg immer weiter abnimmt.
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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von Pancho.Ski » 05.03.2020 16:05

Was ist mit deinem FH und dessen Komponente in der Ebene der Gleitfläche zwischen Ski und Schnee? Vergessen? :-? Siehe auch meinen Punkt 2 im letzten Beitrag...

Du hast jetzt aus FR drei Kräfte gemacht verstehe ich das richtig?

Dass bei dir FR in den beiden Skizzen offensichtlich unter stark unterschiedlichen Winkeln wirkt, ist nicht haltbar. Siehe Punkt 1.

Sorry, da hapert es an den Grundlagen...

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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von NeusserGletscher » 05.03.2020 22:16

Pancho.Ski hat geschrieben:
05.03.2020 16:05
Sorry, da hapert es an den Grundlagen...
Kann es sein, dass Du Unverschämtheit mit Sachargumenten verwechselst, wenn Dir letztgenannte ausgehen?

Schau Dir bitte mal Abbildung (4) in dieser Abhandlung an.

Die Kräfte sind dort exakt so wie in meiner letzten Zeichnung eingetragen. Nur dass ich Fz als Fh bezeichnet habe.
Pancho.Ski hat geschrieben:
05.03.2020 16:05
Du hast jetzt aus FR drei Kräfte gemacht verstehe ich das richtig?
Nein, Du hast Fp und Fs als Kräfte ins Spiel gebracht, um darauf Deine Theorie zu gründen. Das Kräfteparallelogram aus Fr, Fg und Fz gibt die aus den Kurvenkräften resultierende Kraftverteilung korrekt wieder. Mit Fp und Fs versuchst Du, Fr weiter in seine Komponenten in Bezug auf die Kontaktfläche zu zerlegen. Ich habe das in meiner obigen Zeichnung falsch eingezeichnet, hier die korrigierte Version:
KPHüftknickKorr.JPG
Kräfteparalellogramm korrigiert
Wie Du sieht, haben wir nun alle relevanten Kräfte im Diagramm. Fz, Fg und Fr als Kurvenkräfte, Fr, Fn (Normalkraft) bzw. bei Dir Fs, und Fp.

Im Prinzip entspricht das kleine rote Parallelogramm Deiner Skizze:

Bild

Meine Skizze ergänzt diese nur um die Kurvenkräfte, wodurch leichter ersichtlich wird, wie Fr mit den Kurvenkräften zusammen hängt.

Nun aber folgende Denksportaufgabe für Dich:

Du versuchts ja nun die ganze Zeit, den Einfluss der Kante wegzudiskutieren und führst Fp als einzige Kraft an, welche den Ski in der Furche hält. Was aber, wenn Du die Kontaktfläche am Ski auf einen Punkt (die Skikante) reduzierst? Wo nimmst Du dann die Fläche her, aus der Du Fs und Fp konstruierst? Haben wir beim Carven auf Eis oder beim Schlittschuhfahren nicht eher eine punktförmige Kontaktfläche? Und wieso kann man mit Schlittschuhkufen auf Eis laufen, wo wir dort durch den Hohlschliff keine Fläche haben, mit der Du Fs und Fp konstruieren kannst?

Bild

Ooops, ich fürchte, Dein Theorie-Kartenhaus ist gerade in sich zusammen gefallen...... :wink:
Pancho.Ski hat geschrieben:
04.03.2020 22:51
Wenn der Aufkantwinkel nun 50 Grad beträgt, dann ist Fp 87,2 N und von der Richtung so, dass die Kante in den Schnee gedrückt wird.
Das enstpricht einer Gewichtskraft von 9 kg. Ich bin beeindruckt.
Pancho.Ski hat geschrieben:
04.03.2020 22:51
Erhöht sich der Aufkantwinkel auf 60 Grad, ist Fp schon 258,8 N und drückt die Kante in den Schnee.
Immerhin schon 26kg. Es läppert sich.......

Der Vollständigkeit halber müsstest Du nun noch den Reibungskoeffizienten zwischen Ski und Schnee mit in Deine Überlegungen einbeziehen. Ich gehe aber jetzt schon jede Wette ein, dass der Einfluss der Kante durch schieres Verkanten um ein vielfaches größer ist als der Reibungskoeffizient am Belag. :D
Was man selbst erledigt können andere nicht verkehrt machen.

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Re: Eine einfache Methode, den belagseitigen Winkel zu messen

Beitrag von Pancho.Ski » 05.03.2020 22:52

NeusserGletscher hat geschrieben:
05.03.2020 22:16
Pancho.Ski hat geschrieben:
05.03.2020 16:05
Sorry, da hapert es an den Grundlagen...
Kann es sein, dass Du Unverschämtheit mit Sachargumenten verwechselst, wenn Dir letztgenannte ausgehen?
Nein, das war nicht unverschämt gemeint. Wenn es so rüber kam, entschuldige bitte...

Es gibt sehr viele Sachgebiete, bei denen es mir an Grundlagen mangelt. Ist bei jedem so, das festzustellen ist für mich keine Unverschämtheit.
NeusserGletscher hat geschrieben:
05.03.2020 22:16
Schau Dir bitte mal Abbildung (4) in dieser Abhandlung an.
Nein, da geht es um etwas völlig anderes. Siehe meinen chronologisch letzten Punkt 2
NeusserGletscher hat geschrieben:
05.03.2020 22:16
Pancho.Ski hat geschrieben:
04.03.2020 22:51
Erhöht sich der Aufkantwinkel auf 60 Grad, ist Fp schon 258,8 N und drückt die Kante in den Schnee.
Immerhin schon 26kg. Es läppert sich.......
Sei mir nicht böse, aber da bekomme ich am ganzen Körper Ausschlag. Wir reden hier nicht auf der gleichen Ebene. Wie gesagt, nicht als Beleidigung gemeint. Ich bin mir sicher, in kann in deinem professionellen Fachgebiet ebenso wenig mitreden...
NeusserGletscher hat geschrieben:
05.03.2020 22:16
Meine Skizze ergänzt diese nur um die Kurvenkräfte, wodurch leichter ersichtlich wird, wie Fr mit den Kurvenkräften zusammen hängt.
Der Kardinalfehler deiner gesamten Sichtweise, der sich wie ein roter Faden durchzieht, und trotz meiner Versuche, es dir zu erklären, einfach nicht totzukreiegen ist.
FR ist die aus FZ (der Zentrifugalkraft, oder Kurvenkraft, wie du es nennst )und FG (der Gewichtskraft) addierte Kraft. Beide stecken in diesem Vektor drin. Dann wird geschaut, wie diese gesamte Kraft, die ja nur die Ski als mögliche Übertragungskonstruktion hat, also folglich auch dort anliegen muss, auf unseren Ski wirkt. Dazu teile ich diese gesamte Kraft, in der deine "Kurvenkraft" mit drin ist, auf, wie ich es unter meinem chronologisch letzten Punkt 2 beschrieben habe.

Damit wird im Modell die Kraft FR gedanklich ersetzt, man kann sie sich wegdenken.

Du KANNST keine KURVENKRAFT mehr "ergänzen", denn die wurde bereits verwurstet. DIe ist berücksichtigt. Das ist das systematische kleine 1 x 1, wie man solche mechanischen Dinge modelliert, und es ist offensichtlich, dass dir das in keiner Weise geläufig ist. Nochmals: Keine Beleidigung, nicht so gemeint, ist aber halt einfach so. Nicht jeder muss davon Ahnung haben.

Wenn man deine Grafiken genauer betrachtet, kann man z.B. als Ergebnis solche abstrusen Dinge erkennen, wie dass dein Skifahrer bei geändertem Aufkantwinkel plötzlich weniger Masse haben muss, das siehst Du nicht mal, trotz Hinweise in dieser Richtung.

Und deswegen macht es keinen Sinn, dass wir hier darüber weiter diskutieren. Es ist eben nicht einfach Pfeilchen malen...

Deine Gedanken und Anstöße finde ich trotzdem immer interessant, es ist keine Schande Thesen aufzustellen, die dann widerlegt werden. Bringt ja alle weiter... in diesem Sinne... :-D

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