Krafter trädklättring

[Ryttare]

Hej

Behöver lite hjälp med att räkna ut och få formlerna för hur jag räknar ut vilka krafter som påverkar mig vid klättring i träd. Vi klättrar på två sätt (se bild). Vid båda sätten säkrar jag mig i repet genom att använda två repsnören vilka jag fäster vid repet med en Klemheist och sedan i en krabinhake vilken i sin tur sitter i selen. (se bild) Repsnöret är 1m.

Vid alternativ Bild1 klättrar vi på ett dubbelt 11mm (semi)statiskt rep
Vid alternativ Bild2 klättrar vi på ett 11mm (semi)statiskt rep vars ända är säkrad med två slingor i trädet via en åtta knop.

Det jag undrar över är vilka krafter ett fall på 1m (faller i höjd med repsnörets knop till repsnörets fulla längd) innebär för utrustningen.
Jag väger 80.

Kraften på karbinhaken i vilken repsnörena fäster i selen?
Kraften på repet?
Kraften på mig?
Kraften på slingorna?
Kraften på repsnörena?

 

[mcederberg]

Jag har försökt spåna på detta ett tag nu och när jag väl tror mig ha ett svar som bör stämma dyker det upp något som får mig att tänka om. Nu är jag trött och väntar istället med spänning på vad någon annan kommer fram till.

kan säga att när jag gav upp så gick tankebanorna åt att repet är under konstant belastning? vilket borde leda till att reptöjet nästan är obefintligt och du faller alltså i en mer eller mindre helt statisk punkt. Baserat på infon du skriver borde fallet du beskriver kategoriseras som att fallfaktor 1 fall, i helt statisk utrustning. vilket borde leda till väldigt högt fångryck troligen över 9kn.

en person med vikt på 80kg som gör ett fallfaktor 1 fall i ett semistatiskt rep utsätter nämligen kroppen för ett fångryck på 9kn. max tillåtna fångryck vid reparbete är 6kn.

Jag är absolut ingen fysiker. så rätta mig gärna om jag har fel!

 

[magwo]

Kan tillägga att scenariot i Bild 1 ger större fångryck än det i Bild 2, eftersom det är högre fallfaktor och dessutom dubbla rep. Rekommenderar att du inte faller alls på statisk utrustning, men det beror förstås på vad du menar med "(semi)statiskt rep". Om du vill ha semistatiskt rep att klättra på, men har tänkt falla.. kanske det är läge att vara inkopplad (i selen) med en falldämpare, typ screamer eller sådan man har till via ferrata.

 

[johnliungman]

I väntan på att de mer matematiskt sinnade vaknar så försöker jag med "vifta med handen fysik"...

1.Sticker ut hakan och hävdar att inom ett givet scenario blir kraften på dig, karbinen, prusikarna, osv densamma. Det är ju samma kedja. Hur väl kraften fördelas mellan prusikarna beror väl på om de jämviktats eller om de (mer troligt) är i ofas.

2. Jämför man de båda scenariorna ger dubbelrepet större krafter på dig. Enkelt rep ger lägre kraft, dels för att det är mer elastiskt än två, dels för att det är längre (som du ritat det). Men vi kan bara räkna det enkla repet som längre om vi bortser från den troligen höga friktionen över grenen. Vi kan alltså inte tillgodoräkna oss hela enkelrepets dynamik.

3. Om vi jämför kraften i repet i de två scenariorna kan det dock bli lägre kraft i dubbelrepets respektive del, eftersom den fördelas på två rep. Men jag antar att repets hållfasthet inte är flaskhalsen ändå.

Vad det blir för siffror det vete i tusan. Skulle tro att det är oerhört komplext. Det är därför folk gör empiriska tester (och blir överaskade).

Tillägg: en intressant faktor som vi inte ser i bergsklättring är den dynamik grenen ger om den sviktar! Troligen inte oväsentlig om repet ligger någon meter ut på grenen!

 

[Ryttare]

Varför är kraften på utrustningen inte bara m*g*h?
Alltså 80'9,8*1=785,6N ?

 

[GustavOh]

Varför är kraften på utrustningen inte bara m*g*h?
Alltså 80'9,8*1=785,6N ?

mgh ger dig energin, inte kraften.

 

[joask202]

Jag gjorde en enkel skiss på de statiska krafter som påverkar dig. För enkelhetens skull kan du säga att tyngdkraften Fm är 10 gånger 80kg = 800N.

Kraften som uppstår när du bromsar in under ett fall beror helt och hållet på hur repet uppför sig: hur mycket det töjs, om det töjs linjärt etc. Antag att repet uppför sig linjärt och töjer sig 10 cm under ett fall på 1m då får du krafter upp mot 9kN som någon redan påpekat.

 

[joask202]

mgh och Fs ger oss de inblandade energierna vid fallet och användas för att ge ett bra närmevärde till krafterna. Vi säger att fallet är 1m, inbromsningssträckan 10cm och att repet töjs linjärt.

Fallenergin är: massan * gravitationen * (fallhöjd + inbromsningssträcka) = 80 * 10 * 1,1.
Det ger oss en fallenergi på ca 900Nm.

Inbromsningsenergin, energin som absorberas av repet är: inbromsningskraften * inbromsningssträcka = inbromsningskraften * 0,1


Eftersom fall och inbromsningsenergin är lika varandra får vi: 900 = inbromsningskraften *0,1

Vilket ger en inbromsningskraft på ca 9000N

 

[Ryttare]

Om jag redan klättrar på repet bör det väl (som nämnts tidigare) inte vara speciellt elastiskt längre och då ha ännu sämre inbromsningssträcka än 10%?

Om repsnöret sitter i en Klemheist i repet, hur fördelas kraften på de båda?

Hur ska jag göra för att minska kraften?

 

[mathias]

Hur ska jag göra för att minska kraften?

Någon form av falldämpare http://www.addnature.com/product.aspx?pf_id=PETZLCHARLETNITRO eller http://www.addnature.com/Department.aspx?dept_id=12738

 

[Ryttare]

En falldämpare kräver väl ett visst avstånd nedåt? De maringalerna finns inte...

Låter orimligt i mitt huvud att ett fall på 1m innebär 9kn.
Det skulle innebära att vissa öppna karbiner inte skulle hålla?
Samt att ett rep som tål 600kg skulle kunna brista?

Eller är jag helt borta?

 

[mathias]

Fall utan dynamik blir oerhört kraftiga.
Enligt DMM blir ett 30 cm långt faktor 1 fall upp emot 12,5 kN (fall direkt i en Quick draw).

Intressant hemsida och film.
http://dmmclimbing.com/knowledge/how-to-break-nylon-dyneema-slings/