Hoeveel kracht komt er op een nekwervelpunt te staan bij een botsing?
Dankbaarheid! :) stelde deze vraag op 30 september 2023 om 19:48.Ik heb nergens kennis van, maar ik ben uiterst benieuwd!
Een schietstoel om een auto ongeluk na te bootsen, die wordt gelanceerd tot 50 km/h.
De test schietstoel heeft een baan van ongeveer 3 meter, deze staat in een helling.
De helling is van hoog naar laag, de hoogte zal ongeveer 1.5 tot 2 meter zijn.
Een volwassen hoofd weegt gemiddeld ongeveer 6 kilogram.
Het is een frontale botsing test.
Hoeveel drukkracht komt er dan op een nekwervelpunt te staan?
Ik weet, jullie zijn digitale rekenmachines, maar toch vraag ik het uit nieuwsgierigheid.
Bij voorbaat dank om al jullie genomen moeite! :)
PS: Have a happy week, weekend & stay healthy! :)
Reacties
Jaap
op
30 september 2023 om 19:58
Dag,
Met de vermelde informatie kan ik geen betrouwbare schatting geven.
De kracht op een nekwervelpunt hangt in zo'n geval af van de tijdsduur waarin het hoofd tot stilstand komt. Hoe korter dit duurt, hoe groter de kracht op de wervel.
Er spelen ook andere factoren een rol. Hoe wordt de optredende kracht verdeeld over meerdere wervels, spieren en pezen enzovoort? Heeft de proefpersoon of pop een autogordel om? Wordt de botsing 'uitgesmeerd' over een langere tijd door middel van een kreukelzone aan de voorzijde van de auto? Wordt een 'airbag' geactiveerd?
Groet, Jaap
Met de vermelde informatie kan ik geen betrouwbare schatting geven.
De kracht op een nekwervelpunt hangt in zo'n geval af van de tijdsduur waarin het hoofd tot stilstand komt. Hoe korter dit duurt, hoe groter de kracht op de wervel.
Er spelen ook andere factoren een rol. Hoe wordt de optredende kracht verdeeld over meerdere wervels, spieren en pezen enzovoort? Heeft de proefpersoon of pop een autogordel om? Wordt de botsing 'uitgesmeerd' over een langere tijd door middel van een kreukelzone aan de voorzijde van de auto? Wordt een 'airbag' geactiveerd?
Groet, Jaap
Jan van de Velde
op
30 september 2023 om 20:07
dag Dankbaarheid,
Geen idee. Als de stoel een beetje comfortabel achterover leunt wordt je hoofd behoorlijk tegen de hoofdsteun aangedrukt (een weegschaal achter je hoofd zou iets in de orde van grootte van 25 kg aangeven) maar geeft dat geen extra druk op nekwervels, omdat die kracht loodrecht op je wervelkolom staat.
Bij schietstoelen denk ik altijd aan de Aston Martin DB5 van James Bond (Goldfinger) of aan militaire jets. Jouw schietstoelsysteem dat een auto-ongeluk moet nabootsen (een frontale botsing maar toch omhoog vilegen?) snap ik niet helemaal.
Groet, Jan
Geen idee. Als de stoel een beetje comfortabel achterover leunt wordt je hoofd behoorlijk tegen de hoofdsteun aangedrukt (een weegschaal achter je hoofd zou iets in de orde van grootte van 25 kg aangeven) maar geeft dat geen extra druk op nekwervels, omdat die kracht loodrecht op je wervelkolom staat.
Bij schietstoelen denk ik altijd aan de Aston Martin DB5 van James Bond (Goldfinger) of aan militaire jets. Jouw schietstoelsysteem dat een auto-ongeluk moet nabootsen (een frontale botsing maar toch omhoog vilegen?) snap ik niet helemaal.
Groet, Jan
Dankbaarheid! :)
op
01 oktober 2023 om 13:47
Hartelijke dank wegens jullie reactie! :)
Het gaat echt om een soort toestel, waar men dat kan uitproberen wat het zoal bij een mens doet.
Het is letterlijk een soort schietstoel met een helling.
De pop wordt erin geplaatst en dan met veel kracht weggeschoten, zodat deze ongeveer 50 km per uur heeft. De afstand van de glijbaan is ongeveer 3 meter, beginnend op een helling van ongeveer 2 meter naar beneden over een baan lengte (de steunen op de grond zijn ongeveer 3 meter over de grond) (ik weet niet of de helling veel verschil zal maken, maar zeg maar plat dan om een berekening te kunnen maken zonder de helling), tot een abrupte stop/botsing (zonder enige vertraging, vol er tegenaan) voldaan. De pop zit dan goed vastgebonden aan de stoel. De kracht/weerstand gedeelte in de nek van de pop is nul (alsof iemand slaapt en dan er wordt gebotst). Dus zo'n echt bots test apparaat. Het hoofd zal dan tegen de stoel gedrukt worden bij het afschieten in die test stoel en bij de frontale botsing zonder vertraging abrubt gestopt, dus zonder kreukelzone.
Het aantal wervels waar het dan over zal gaan, zijn de 7 nekwervels en het hoofd zal ongeveer 6 kilogram wegen.
Het hoeft geen precisie berekening te zijn, maar zodat men een idee heeft, hoe ernstig zo'n frontale botsing daadwerkelijk kan zijn. Dus de helling behoeft niet per se berekend te worden, wel het gewicht van het hoofd 6 kilogram, de directe snelheid 50 km/h, de afstand 3 meter zijn.
Een nekwervel heeft een rand waar dan alle druk wordt uitgeoefend.
Graag bij totale krachten en dan eventueel gedeeld ovor 7 of 9 nekwervels (het sluit ook nog ergens aan, vandaar die 9)
Ik weet alleen niet hoeveel oppervlakte dan op ieder nekwervel de krachten worden uitgeoefend. Ik zelf denk dat het zal gaan om milimeter, neem zelf maar een willekeuringe mm oppervlakte.
Het zal gaan over meer dan 100 kg/mm als ik het goed heb. Maar hoeveel meer in de beurt van de werkelijke krachten die daardoor worden uitgeoefend.
Het is om ongeveer een berekening te hebben.
Ik had dat en heb nou 4 nekwervels beschadigd en drie tussenwervelschijven.
Advies, slaap nooit in de auto als men mee rijdt.
Alvast bedankt & Have a happy week, weekend & stay healthy! :)
Het gaat echt om een soort toestel, waar men dat kan uitproberen wat het zoal bij een mens doet.
Het is letterlijk een soort schietstoel met een helling.
De pop wordt erin geplaatst en dan met veel kracht weggeschoten, zodat deze ongeveer 50 km per uur heeft. De afstand van de glijbaan is ongeveer 3 meter, beginnend op een helling van ongeveer 2 meter naar beneden over een baan lengte (de steunen op de grond zijn ongeveer 3 meter over de grond) (ik weet niet of de helling veel verschil zal maken, maar zeg maar plat dan om een berekening te kunnen maken zonder de helling), tot een abrupte stop/botsing (zonder enige vertraging, vol er tegenaan) voldaan. De pop zit dan goed vastgebonden aan de stoel. De kracht/weerstand gedeelte in de nek van de pop is nul (alsof iemand slaapt en dan er wordt gebotst). Dus zo'n echt bots test apparaat. Het hoofd zal dan tegen de stoel gedrukt worden bij het afschieten in die test stoel en bij de frontale botsing zonder vertraging abrubt gestopt, dus zonder kreukelzone.
Het aantal wervels waar het dan over zal gaan, zijn de 7 nekwervels en het hoofd zal ongeveer 6 kilogram wegen.
Het hoeft geen precisie berekening te zijn, maar zodat men een idee heeft, hoe ernstig zo'n frontale botsing daadwerkelijk kan zijn. Dus de helling behoeft niet per se berekend te worden, wel het gewicht van het hoofd 6 kilogram, de directe snelheid 50 km/h, de afstand 3 meter zijn.
Een nekwervel heeft een rand waar dan alle druk wordt uitgeoefend.
Graag bij totale krachten en dan eventueel gedeeld ovor 7 of 9 nekwervels (het sluit ook nog ergens aan, vandaar die 9)
Ik weet alleen niet hoeveel oppervlakte dan op ieder nekwervel de krachten worden uitgeoefend. Ik zelf denk dat het zal gaan om milimeter, neem zelf maar een willekeuringe mm oppervlakte.
Het zal gaan over meer dan 100 kg/mm als ik het goed heb. Maar hoeveel meer in de beurt van de werkelijke krachten die daardoor worden uitgeoefend.
Het is om ongeveer een berekening te hebben.
Ik had dat en heb nou 4 nekwervels beschadigd en drie tussenwervelschijven.
Advies, slaap nooit in de auto als men mee rijdt.
Alvast bedankt & Have a happy week, weekend & stay healthy! :)
Jan van de Velde
op
01 oktober 2023 om 13:56
dag Dankbaarheid,
Uw ongeluk gaan we hoe dan ook nooit nabootsen, not even close. Daaraan gaan rekenen is volstrekt zinloos; uitkomsten van 3 x meer dan werkelijk tot 3 x minder dan werkeljk zullen daaruit rollen, daar heeft niemand wat aan.
De klap is hard aangekomen, daar zal het bij moeten blijven. Ik hoop voor u dat de opgelopen schade niet te veel in de weg zit.
Groet, Jan
Uw ongeluk gaan we hoe dan ook nooit nabootsen, not even close. Daaraan gaan rekenen is volstrekt zinloos; uitkomsten van 3 x meer dan werkelijk tot 3 x minder dan werkeljk zullen daaruit rollen, daar heeft niemand wat aan.
De klap is hard aangekomen, daar zal het bij moeten blijven. Ik hoop voor u dat de opgelopen schade niet te veel in de weg zit.
Groet, Jan
Theo de Klerk
op
01 oktober 2023 om 17:31
Ik las ooit dat ANWB een dergelijk toestel had om bestuurders bewust te maken van de krachten die bij een plotselinge botsing kunnen optreden (en dan deed het toestel het veel geleidelijker - het was niet de bedoeling om ook daarmee de werkelijkheid en de slachtoffers te reproduceren).
Maar zoals Jan zegt zijn er vele factoren die mede bepalen of een botsing grote krachten uitoefent. Slapend als "slappe hap" beweeg je meer mee dan wanneer je je stram zet bij een aankomende botsing. Beide houdingen kunnen goed of verkeerd uitpakken.
Het enige waarmee je kunt "spelen" is de stoot die ook door Jaap al genoemd wordt: F Δt = m Δv : hoe groot is de kracht als je in Δt seconden van een snelheid v ineens stilstaat (dus een verandering Δv ondergaat). Geen wonder dat stootkussens, airbags, helmen en ander beschermingsmateriaal de Δt zo groot mogelijk willen maken omdat dat de kracht F enorm doet afnemen (hopelijk tot veilige waarden zonder blijvend letsel).
Verder is over een specifieke situatie met allerlei randcondities niet veel zinnigs te zeggen.
Maar zoals Jan zegt zijn er vele factoren die mede bepalen of een botsing grote krachten uitoefent. Slapend als "slappe hap" beweeg je meer mee dan wanneer je je stram zet bij een aankomende botsing. Beide houdingen kunnen goed of verkeerd uitpakken.
Het enige waarmee je kunt "spelen" is de stoot die ook door Jaap al genoemd wordt: F Δt = m Δv : hoe groot is de kracht als je in Δt seconden van een snelheid v ineens stilstaat (dus een verandering Δv ondergaat). Geen wonder dat stootkussens, airbags, helmen en ander beschermingsmateriaal de Δt zo groot mogelijk willen maken omdat dat de kracht F enorm doet afnemen (hopelijk tot veilige waarden zonder blijvend letsel).
Verder is over een specifieke situatie met allerlei randcondities niet veel zinnigs te zeggen.
