Question:
Comment calculer la force (kN) générée par un grimpeur en chute sur sa protection?
aaaaargZombies
2015-02-23 06:19:28 UTC
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Quelle méthode utiliserais-je pour calculer la force probable exercée sur une pièce de protection si je tombais dessus. En utilisant la connaissance de mon poids, de la distance entre moi et le matériel et de la quantité de corde entre moi et l'assureur.

Scénario, je suis au-dessus d'un petit écrou bien placé. J'aimerais savoir jusqu'où je peux grimper avant que la force de ma chute ne vaincre sa force déclarée.

Peut-être ignorer le potentiel d'une prise souple de l'assureur pour plus de simplicité. Pas de mesures impériales s'il vous plaît, c'est-à-dire mètres, kilogrammes, kilonewtons.

Il ne fournira toujours pas de réponse directe à cette question, mais pour quiconque est fasciné par de tels calculs, ce logiciel * semble * être le meilleur du marché: http://vrigger.com/
Un répondre:
Ben Crowell
2015-02-23 07:45:43 UTC
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Wikipédia propose un traitement simple de ce problème, ainsi que quelques notes sur au moins l'une des raisons pour lesquelles le traitement simple n'est qu'une approximation très approximative. Soit la force d'impact indiquée par le fabricant, qui est normalement de 12 kN pour un câble simple. Soit la masse de 80 kg utilisée pour les tests en laboratoire, soit , soit et soit f = h / L le facteur de chute (rapport de la longueur de chute h au longueur de la corde L ). Ensuite, dans leur modèle simplifié, la tension maximale de la corde est

.

Le modèle simplifié ignore le frottement, y compris à la fois le frottement dans la corde et le frottement au niveau de la corde. le mousqueton attaché à votre pièce supérieure de pro. Dans cette approximation, la force sur votre micronut hypothétique est de 2T. En effet, il y a deux brins tirant vers le bas sur le pro, et en raison du manque de frottement, les tensions sont les mêmes dans ces deux brins. Dans certaines discussions en ligne que j'ai vues, il n'est pas vraiment clair s'ils ont à l'esprit le stress sur le pro ou le stress sur votre corps, conduisant à une ambiguïté par ce facteur de 2.

Il y a un autre facteur surprenant de 2, qui est que dans le cas particulier où f = 0, on obtient T = 2 mg, ce qui est un peu surprenant. On pourrait penser que dans une chute à facteur zéro, la corde ne supporterait que le poids corporel. Mais la tension maximale est en fait plus que le poids corporel, car la corde s'étire et la personne tombe d'une certaine hauteur. Dans ce modèle, la tension maximale est en fait le double du poids corporel pour une chute à facteur zéro.

Si vous mettez f = 2 comme scénario le plus défavorable, alors nous avons 2 T = 26 kN. C'est plus de 10 fois la résistance nominale de 2 kN des plus petits micronuts, et dépasse même la cote de ~ 8 kN de pièces de pro beaucoup plus robustes. Oh oh!

OK, donc ce n'est pas aussi grave que ça. Le frottement interne de la corde semble réduire la force maximale de environ 3 kN. Si vous utilisez un ATC plutôt qu'un assureur à verrouillage automatique, les propriétés dynamiques de l'appareil réduiront la force de peut-être encore 30%. Si l'assureur assure un assurage indirect, alors il sera pris en charge par votre chute et son corps deviendra un élément dynamique du système, réduisant encore le stress maximal.

Dans un facteur- 2 tomber, la combinaison de ces facteurs pourrait réduire la force exercée sur votre écrou de beaucoup mais, mais il est toujours très probable que cela échoue.

La réponse de base est donc, ne prenez aucune avance tombent sur les plus petits micronuts de 2 kN. Juste comme un simple test de réalité, je grimpe assez souvent avec un gars de 100 kg. Son poids corporel est de 1 kN, ce qui mettrait 2 kN de force sur une pièce de pro s'il y accrochait simplement son poids.

wow, c'est assez intense. J'espérais qu'il y aurait une `` règle empirique '' plus simple qui pourrait être utilisée pendant l'escalade, je suppose qu'une option serait de faire le calcul sur le terrain / à la maison pour vous donner les connaissances nécessaires pour porter des jugements plus éclairés sur le vif. fin.
@aaaaargZombies: Je ne pense pas que quiconque fasse de tels calculs pour l'escalade pratique. Il y a trop de facteurs difficiles à quantifier, tels que la qualité de la roche, la qualité du placement et à quel point la pièce va * vraiment * dépasser sa résistance nominale avant d'être déchirée. En réalité, il vaut mieux passer votre temps à lire le livre de John Long sur l'ascension des ancres et à lire Accidents in North American Mountaineering pour découvrir ce qui ne va vraiment pas et fait blesser ou tuer des gens. Les plus gros problèmes sont: (1) minimiser le facteur de chute, et (2) faire entrer cette première «noix de Jésus».
Vous pourriez faire les calculs - probablement en les complétant en accélérant à 10ms2 et en trouvant la réponse définitive dans un sens ou dans l'autre, ou vous concentrer sur la montée - à de nombreuses variables pour le faire dans la salle de classe.
* "Il y a un autre facteur surprenant de 2, c'est que dans le cas particulier où f = 0, nous obtenons T = 2 mg, ce qui est un peu surprenant. On pourrait penser que dans une chute de facteur zéro, la corde ne ferait que supporter poids corporel. Mais la tension maximale est en fait plus que le poids corporel, ** parce que la corde s'étire et que la personne tombe d'une certaine hauteur **. "* La raison dans cette équation n'est-elle pas simplement l'effet de poulie mentionné dans le paragraphe juste avant ça? * "C'est parce qu'il y a deux brins qui tirent sur le pro ..." * - vous l'avez fait sonner comme deux effets séparés. +1 cependant.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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