Dit kun je oplossen door uit te gaan van het idee dat een massa m op een hoogte h een zwaarte-energie met waarde m·g·h heeft. Bij het vallen wordt deze zwaarte-energie in kinetische energie omgezet. Als v de snelheid is waarbij de massa de grond raakt is deze kinetische energie gelijk aan ½mv². Dit is dan gelijk aan de oorspronkelijke zwaarte-energie, dus m·g·h =½mv², dus v² = 2·g·h, dus
Omdat h = 1,8 m en g = 9,81 m/s² volgt hieruit de snelheid v in m/s.

wow Euh en wat is de uitkomst dan? In de zin van hoe hard is de impact?

sabine plaatste:

hoe hard is de impact?

Tja, in welke eenheid wil je dat uitgedrukt hebben? Als een kracht, in newtons?

Arno gaf je de methode om achter de snelheid vlak boven de grond te komen.
Die snelheid moet er weer uit over een vrij korte afstand, nl hoever de mat kon inveren onder het slachtoffer dat daar op klom, en hoever het slachtoffer zelf nog kon inveren. Noem die "rem"afstand srem.

De bewegingsenergie vlak boven de grond zal in dit geval vrijwel gelijk zijn aan de initiële hoogte-energie op 1,8 m.  Dus op het slachtoffer moet een arbeid (W) worden uitgeoefend met een grootte m·g·h, over een afstand s (in meters)  .
W= F·s_rem. 
dus reken de kracht F maar uit. 

Dat is overigens nog maar een gemiddelde kracht. Bij een beetje indrukking remt die mat nog niet op volle kracht, dus we mogen er van uitgaan dat de maximaal gevoelde kracht waarschijnlijk het dubbele van die berekende gemiddelde kracht geweest gaat zijn. Ik weet eerlijk gezegd niet hoe die matten precies werken, in de zin van een verband tussen kracht en indrukking. 


sabine plaatste:

iemand moest op een mat gaan zitten
..//.. 
en heeft zich behoorlijk bezeerd...

Niet gek. Gymdocent had op de ALO vast en zeker een onvoldoende voor natuurkunde :( 

groet, Jan

Ja dat dacht ik ook al ze is niet voor niets gymdocente geworden natuurlijk 🤣 alle jongeren moesten dit doen dus om die nou malloot te noemen 14-16 jaar 😉

nou is mijn natuurkunde ook niet meer wat het geweest is maar dat het heel hard was is duidelijk de mat was 20 cm en werd op de gymvloer gegooid dus weinig indrukkracht... brrr gelukkig lijkt het relatief goed afgelopen te zijn...

sabine plaatste:

alle jongeren moesten dit doen dus om die nou malloot te noemen 14-16 jaar 😉


Excuus, heb dus in mijn uitleg hierboven het woord "malloot" vervangen door "slachtoffer". 


sabine plaatste:

de mat was 20 cm en werd op de gymvloer gegooid dus weinig indrukkracht... 


Het maakt weinig uit of je van 1,8 m met mat en al valt, of van 1,8 m op die mat valt in de houding waarin je op die mat zat/lag. Ondervonden versnellingen liggen ruim boven de grens waarbij in auto's airbags openspringen:

https://www.experts.com/content/articles/Kenneth-Solomon-Airbag-Paper.pdf
WHEN AIR BAGS DEPLOY
According to the National Highway Traffic Safety Administration [6], “Air bags are typically designed to deploy in frontal and near-frontal collisions, which are comparable to hitting a solid barrier at approximately 8 to 14 mph.” Specific thresholds are calibrated by each manufacturer according to vehicle size and stiffness.

In frontal collisions, the system ‘wake-up’ or 'algorithmenable’ command is used to distinguish between events such as hitting a pothole and a collision with an automobile. It is generally initiated when two consecutive acceleration pulses less than (approximately) -1.0 g for smaller vehicles or less than (approximately) -2.0 g for larger vehicles, occur within a short period of time (10 milliseconds) [3]. After system wake-up from a pulse exceeding the deceleration threshold (stand-by mode), a decision is made to either fire the air bag or return to normal state.

Ook interessante literatuur in dit verband:
https://kodsiengineering.com/airbag-deployment-decision/

En dat zal op die mat ook best wel vaak gewoon goed aflopen, zoals ook veel mensen na een serieuze frontale botsing met alleen bibberbenen uit de 1 meter korter geworden auto kunnen stappen (dankzij kreukelzone, gordels en airbag). Veel zal afhangen van de houding tijdens het neerkomen, van- en op die mat.

Maar niemand bij zijn volle verstand rent met 20 km/h zonder inhouden tegen een muur, ook niet als er een 20 cm dikke mat tegen die muur staat opgesteld. 

Groet, Jan

Ja duidelijk dank je voor de uitleg

Hmm, nu krijg ik van mijn gymcollega (die heb ik maar eens ingeseind) een filmpje met zg "samenwerkingsspelen" in de gymzaal.

https://www.youtube.com/watch?v=RUzqwSZsfr0

vanaf ongeveer 1:05 en 1:50 laten ze daar het "spel" zien waar Sabine het over heeft

een momentopname uit dat eerste stukje:


Die jongedame komt daar zittend neer, vanaf ongeveer 1,5 m . Snelheid minstens


(ongeveer 18 km/h dus).
Je ziet haar zelfs terugstuiteren, die mat deukt niet eens zo ver in. 
Remweg onder haar achterste dus maximaal 5 cm zo te zien.
tijdens remmen gemidelde snelheid ≈ 5/2 =2,5 m/s
bij een remweg van 5 cm t=s/v = 0,05/2,5 =0,02 s.
gemiddelde versnelling dan Δv/Δt=5/0,02 ≈ 250 m/s² .
(om het populair uit te drukken, 25 g)
kortstondig draagt die ruggengraat dus waarschijnlijk tot 25 x zoveel gewicht als gewoonlijk. Wow.... Ik ben misschien een al wat oudere man, maar dit wil ik echt geen spel meer noemen.

gelijk daarna komt youtube met iets gelijkaardigs:
https://www.youtube.com/watch?v=DyHnG-W9LFY
(vanaf ongeveer 1:45 , "vliegend tapijt")
Zoals die jongen in dit tweede filmpje op zijn knie landt lijkt me toch ook niet zo lekker voor zijn heup.

Sorry, ik vind dit nog steeds geen spel. Je smakt met ongeveer 20 km/h op die mat, zonder doorrollen of inhurken (zoals bijv bij hoogspringen) dat is wachten op blessures.

Ik zou graag eens in overleg gaan met een biofysicus. Je mag toch denken dat er op zo'n sportopleiding over dit soort dingen is nagedacht, misschien (hopelijk) zie ik iets over het hoofd.

Groet, Jan

dit betreft gewoon een gymles op een vmbo trouwens. De gymlerares  deed deze zogenaamde teambuild oefening al jaren en het was nooit noemenswaardig mis gegaan... ze krabde zich nu wel achter de oren of ze dit nog wel zou doen...

Het lijkt me dat die gymlerares persoonlijk weinig te verwijten valt, dit heeft ze niet zelf bedacht, dit zit zo aan die filmpjes te zien in die opleidingen als iets relatief gewoons.

Mocht wie dan ook een biofysicus te pakken kunnen krijgen om aan deze discussie deel te nemen, graag. Dat kan overigens geheel anoniem hier, kwestie van je eigen naam niet noemen en niets tot jezelf herleidbaars te plaatsen.