Eine einfache Näherung für die vertikale Federkraft des Trampolinsprungtuches

Kraft, Martin

doi:10.24355/dbbs.084-200511080100-65

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Eine einfache Näherung für die vertikale Federkraft des Trampolinsprungtuches

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Bisherige Arbeiten zur Biomechanik beim Trampolinspringen stellen die vertikale Federwirkung des Trampolinsprungtuches vereinfacht als ideale Feder dar. Bedingt durch die Aufhängung an in Ruhelage horizontal gespannten Federn verhält sich die vertikale Tuchkraft jedoch anders als eine ideale Feder. Ausgehend von einem zweidimensionalen statischen Modell, welches gegenüber der dreidimensionalen Wirklichkeit immer noch vereinfacht ist, wird eine Formel für die vertikale Tuchkraft in Abhängigkeit von der Durchdrücktiefe hergeleitet. Die Parameter werden durch Kraft-/Weg-Messungen an einem konkreten Trampolin bestimmt. Durch Simulationsrechnungen werden die Zeiten des Tuchkontakts, die maximale Durchdrücktiefe und die maximale vertikale Beschleunigung bei verschiedenen Körpermassen und Sprunghöhen berechnet und in Tabellenform dargestellt. Abschließend wird auf Beobachtungen und Messergebnisse anderer Autoren eingegangen, welche mit Hilfe des hier vorgestellten Modells eine bessere Erklärung finden.

Some previous papers about biomechanics in trampolining use the ideal spring as a model approach for the vertical force of the trampoline bed. Due to the fixation of the trampoline bed by horizontal springs (while not depressed), the vertical force characteristics differ from an ideal spring. Starting from a two-dimensional static model, which is still simplified from the three-dimensional nature of the trampoline bed, a formula is deduced for the calculation of the vertical force of the trampoline bed as a function of the distance of vertical depression. The parameters are calculated from distance/force measurements with a single existing trampoline. By means of computational simulation the times of bed contact, the maximal bed depression and the maximal vertical acceleration are calculated for different body masses and bouncing heights. The results are presented in tabular form. Finally some previous observations and results of other authors are discussed, which can be explained using the herein presented two-dimensional model.