Falling physics that Every Climber Needs to know

- Dice kilonewton...

E dopo questo video,

avrai una comprensione molto migliore

che probabilmente il 99% del resto degli scalatori,

cosa significano effettivamente questi kilonewton,

e quali forze sono coinvolte nelle vere cadute in arrampicata.

E poi spiegherò perché grandi, grandi frustate

sono spesso molto più morbide delle piccole cadute.

Ma prima, scopriamo cos'è la forza.

Mi piace giocare con i miei follower su Instagram,

così ho deciso di chiedere loro cosa gli viene in mente

quando sentono la parola forza.

Metà delle persone ha detto

che ha qualcosa a che fare con "Star Wars".

Abbastanza giusto.

E poi prima di iniziare a pensare

che metà dei miei follower su Instagram sono davvero intelligenti,

Devo dire che la maggioranza di loro non l'ha votato affatto.

Quindi immagino qualcosa del tipo...

Cos'è la forza?

(musica vivace) (ronzio elettronico)

Ok, ma quelli che volevano sembrare intelligenti

detto che la forza è massa per accelerazione,

che è la formula che Newton, questo ragazzo,

venuto con.

- [Newton] Oh sì.

Ed è per questo che misuriamo la forza in Newton.

Il che per me è un po' divertente se ci pensi,

immagina Newton.

(musica dolce)

Quindi misuriamo la massa in chilogrammi,

e misuriamo l'accelerazione in metri al secondo quadrato.

Quindi dovremmo misurare la forza in Newton.

(battendo le mani)

Quindi, per mettere questa formula in prospettiva,

è come un Newton, questo ragazzo,

sta spingendo un chilogrammo di massa

e questo fa accelerare quella massa

di un metro al secondo, ogni secondo.

Quindi qui ho un moschettone.

Se ci metto tutto il mio peso, così,

la domanda è, qual è la forza in questo momento?

in questo moschettone?

Quindi, se guardiamo indietro alla formula,

possiamo dire che la massa è la mia massa

moltiplicato per l'accelerazione.

Che accelerazione? Sono appeso a un albero.

Non c'è movimento, nessuna accelerazione...

oppure c'è un'accelerazione?

(musica allegra)

Senti, probabilmente hai già visto questo esperimento,

Ho un oggetto pesante e un oggetto leggero.

E la domanda è, se lascio andare

entrambi contemporaneamente,

quale cadrà per primo a terra?

Proviamo.

Quindi sì, sono caduti allo stesso tempo,

perché questo è ciò che fa la gravità,

fa cadere gli oggetti esattamente con la stessa accelerazione

di 9,8 metri al secondo al secondo.

Allora sono appeso a questo moschettone,

la gravità mi sta tirando giù.

Ma per non farmi scendere,

ci deve essere una forza opposta, che mi tirerebbe su.

Qui ho una molla.

Mentre la gravità sta tirando giù la roccia,

la molla sta tirando su la roccia.

Quindi il moschettone è in realtà come una molla molto, molto rigida,

che mi sta tirando su.

Le molecole del moschettone quando ci sono appeso

si stanno sparpagliando,

ma a loro piace stare insieme, quindi si tirano indietro.

Non puoi vedere questa espansione del *moschettone

su forze basse, ma puoi su quelle grandi.

E così si scopre che questo moschettone

deve accelerare il mio peso

allo stesso 9,8 metri al secondo quadrato,

che risulta essere di circa 600 Newton.

Sì, 600 di questi devono contenere un ragazzo magro come me.

Ok, andiamo avanti, dice questo moschettone

che può contenere fino a 26 kilonewton.

Kilonewton è fondamentalmente un migliaio di Newton.

Quindi significa che potrebbe contenere circa 40 me.

Vorrei avere una macchina clone,

così te lo posso dimostrare.

Quindi immagina quanti video tutti questi me potrebbero creare.

(musica brillante)

Quindi, se vuoi vederci creare altri video come questo,

fai clic sul pulsante partecipa, aiuta davvero.

E prometto che spenderò ogni singolo centesimo

Ho ricevuto da voi ragazzi sull'acquisto di una macchina clone.

Godere.

(ridacchia) Ok, allora puoi impiccarmi 40

su un singolo moschettone, è piuttosto impressionante.

Anche se ci sono cose che devi sapere.

Prima di tutto, tutte queste valutazioni

sono per nuove attrezzature,

l'usura non rientra in tale valutazione.

Quanto è grave?

Bene, ho chiesto al mio amico, Ryan del canale YouTube,

HowNOTtoHighline perché ha un hobby

di roba rotta.

E secondo i suoi test,

la maggior parte dei metalli tende a durare abbastanza bene.

Anche se con le cose morbide, le cose sono totalmente diverse.

- [Ryan] Imbracatura Black Diamond con un MBS da 22 kilonewton.

(macchine che ronzano)

(rumore metallico)

Che cosa? L'MBS era su 22 kilonewton?

- [Uomo] Sì.

- Sì, una fascia da 22 kilonewton si è rotta alle sei.

Ed eccone un altro.

- [Ryan] Woo, è un'ottima condizione.

- [Uomo] Non frusta.

- [Ryan] No, non frusta.

Comunque legherei il mio cane a questo.

(macchine che ronzano)

Tutto bene.

- [Uomo] Non legherei un cane molto grande con quello.

- [Ryan] (ridacchiando) Va bene, vediamo quanto è grande un cane

potresti essere legato a questo?

Ooh, a Chihuahua.

(l'uomo ridacchia)

- Sì, quindi se sei una di queste persone

a cui piace risparmiare denaro e usare molto vecchio,

imbracature consumate, buona fortuna.

- [Ryan] 24 kilonewton,

(macchine che ronzano)

che non si allungava così tanto.

Oh, indovina, indovina.

- [Uomo] Ho visto.

- [Ryan] Quattro kilonewton, che cazzo, amico?

- 4.000 Newton, ok quanto può reggere questa fionda?

Beh, è ​​abbastanza facile.

Basta dividere 4.000 Newton per 9,8.

O se vuoi più facile, entro 10 e ottieni 400 chilogrammi.

Sembra parecchio. No? 400 chilogrammi?

Bene, tutte queste conversioni da forza a chilogrammi

di cui ho parlato finora

si basano sul fatto che il peso è sospeso staticamente.

Una volta che la cosa inizia a cadere, tutto cambia.

- [Mango.

(sferragliamento metallico)

- Quindi quello che hai appena visto è una clip di DMM,

dove caddero 80 chilogrammi di massa,

e questo ha rotto una nuovissima fionda Dyneema.

Ora il mio obiettivo non è spaventarti, è il contrario.

Voglio portare la consapevolezza che l'attrezzatura da arrampicata

non è magico e, se lo usi in modo errato, potrebbe fallire.

Fatto divertente, conosci questa barzelletta che gli scalatori

come dire quando falliscono nelle loro salite?

Che oggi è un giorno di alta gravità.

Beh, si scopre che è vero,

la gravità cambia di mese in mese.

Quindi se sei una di quelle persone

a cui piace lamentarsi che oggi c'è una brutta umidità,

o brutta temperatura, ora hai il diritto di lamentarti

che oggi è un brutto giorno di gravità, yay!

Ok, vediamo cosa succede

quando oggetti come noi, gli scalatori, iniziano a cadere.

Quella era una caduta di 10 metri.

Vediamo quanta forza tale caduta

genererebbe allo scalatore.

La formula per questo sarebbe simile

a quello che avevamo prima, tranne che dobbiamo moltiplicare

questo per la distanza in cui cadeva l'arrampicatore,

e dividere per la distanza per cui l'arrampicatore stava rallentando.

E hai notato davvero?

quanto è stata morbida la caduta per l'arrampicatore?

Quindi immagina di guidare un'auto in autostrada,

e premendo delicatamente il freno mentre ti fermi.

Nessun problema vero?

Ora immagina di non guidare così veloce,

sei in una città, stai guidando piano,

ma tu pianti sul freno,

non sarebbe molto carino, vero?

Quindi ecco la prima cosa che voglio che ricordi

fuori da questo video, l'impatto sull'arrampicatore

sarà sempre moltiplicato per la distanza

lo scalatore stava cadendo, diviso per la distanza

della fase di rallentamento.

Quindi calcoliamo, la loro distanza di caduta

era di circa quattro rinvii,

e la loro distanza di rallentamento era di circa

due rinvii e mezzo.

E otteniamo circa 860 Newton.

O se la sostituissimo con uno standard

80 chilogrammi di scalatore, che sarebbero circa 1,3 kilonewton,

che non è molto.

Anche se questa formula ha un piccolo problema

perché ti darà sempre un valore leggermente inferiore

di quanto sarebbe nella vita reale.

Ma mostrandoti come calcolare in modo più preciso

significherebbe che la maggior parte di voi probabilmente lo farebbe

lascia questo video proprio qui.

Ma non abbiamo bisogno di farlo,

perché possiamo fare affidamento su dati sperimentali della vita reale.

E chi è il capo nel fornirci tali dati?

- Ciao, sono Ryan Jenks e-

- E poi questa è abbastanza pubblicità per te.

Cosa hanno fatto in questo video,

mettono un dispositivo che misura la forza sull'arrampicatore,

e fece una serie di cadute.

- (ridendo) Zach.

Per la scienza, woo hoo.

Questo mi porta a 1,87.

- Quindi la maggior parte delle cadute, che secondo me,

sarebbe un buon esempio di assicurazione,

erano inferiori a due kilonewton.

Ora diamo un'occhiata a questi due esempi estremi.

L'arrampicatore a sinistra è cinque metri sopra lo spit,

quindi sarebbe una caduta di 10 metri

più l'allentamento del sistema.

L'assicuratore ha probabilmente circa un metro di lasco.

E poi c'è probabilmente un altro metro di gioco

tra i rinvii.

Quindi, in totale, stiamo osservando una caduta di 12 metri.

Mentre l'arrampicatore a destra è solo un metro sopra lo spit.

E diciamo che l'assicuratore ha davvero paura,

e darà una presa molto dura allo scalatore.

Quindi stiamo osservando una caduta di due metri.

Quindi una caduta massiccia di 12 metri, o una piccola caduta di due metri.

Quale pensi che sarà più morbido per l'arrampicatore?

Bene, vediamo, sappiamo quanto

gli scalatori cadranno. Ma ora dobbiamo scoprirlo

le distanze rallentate per entrambi i casi.

E questo dipende principalmente da due cose.

Il primo è lo spostamento dell'assicuratore.

Su un grande, grande sbattitore, l'assicuratore probabilmente volerà

circa due metri, mentre su una piccola caduta,

supponiamo un errore molto comune per i principianti,

dove l'assicuratore prende solo il gioco

e soste molto dure.

E il secondo fattore è l'allungamento della corda.

I produttori di corde affermano che se metti 80 chilogrammi

massa su una fune dinamica staticamente,

così, senza movimento, la corda si allungherà del 10%.

E allungamento dinamico, quando prendi una caduta di piombo,

è fino al 30%.

Beh, fino al 30% non è molto utile per noi.

Quello che dobbiamo sapere è il tratto di questa corda

da due a quattro kilonewton di forza,

ecco dove sono le cadute di piombo.

E ancora una volta, stavo scrivendo a Ryan.

- Allora, tirerò una corda dinamica,

per vedere quanto si allunga.

All'inizio pensavamo che sarebbe stato molto facile,

basta andare al parco, allungare la corda a forze diverse,

e misurare l'allungamento della fune.

Beh, a volte facile è difficile.

Quando allunghi la corda a una certa forza

e lascialo lì, la forza inizierà

cadendo sulla corda, la corda si arrende.

Anche se questo è molto interessante, non è fondamentale per noi.

L'unica cosa che doveva fare era tirare la corda

il più velocemente possibile alla forza desiderata,

e misurare l'allungamento.

- [Ryan] Ok, oh mio Dio, questo è il segno sette...

6,9 metri... si allunga... quando lo tiri...

una corda dinamica... a quattro kilonewton.

Ma poi c'è un altro fattore interessante,

una volta caricata la fune a forze elevate,

ci vuole un po' di tempo per la corda

per tornare alla sua lunghezza originale.

Questo è ciò che è noto come il riposo della corda,

ed è stato davvero bello vederlo in azione.

- [Ryan] Vedi il Grigri che viene tirato indietro lentamente?

Super interessante, probabilmente molto più interessante

per me di quanto lo sia per te in questo momento.

Quindi dopo aver passato tipo quattro ore nel parco

tirando le corde, i risultati sono stati che sulle forze

da due a quattro kilonewton,

la corda si è allungata di circa il 20%.

Ottimo, quindi usiamolo nei nostri calcoli.

In una grande caduta, abbiamo 27 metri di corda in totale,

quindi questo sarebbe 5,4 metri di allungamento.

Mentre in una piccola caduta, abbiamo cinque metri di corda,

e questo sarebbe un metro di allungamento.

Tuttavia, il nostro assicuratore è in preda al panico e sta prendendo duro,

così prenderà metà di quel tratto per sé,

lasciando solo mezzo metro di tratto per lo scalatore.

E ta-da, il grande, grande frustatore

sarà due volte e mezzo più morbido per lo scalatore

rispetto alla piccola caduta.

Oh, amo i fatti divertenti,

eccone un altro.

Immagina di aver scalato e di aver fallito,

ma l'umidità era buona, la temperatura era buona,

anche la gravità era buona quel giorno.

Puoi ancora dare la colpa alla luna.

- [Narratore] Trascurabilmente ma sinceramente,

pesi circa un milione del tuo peso in meno

quando la luna è proprio sopra di te.

- Quindi se vuoi salire, sali quando c'è la luna

è direttamente sopra di te, prego.

Ricordo che stavo progettando questo percorso davvero lungo

di 35 metri, e la prima volta sono riuscito a collegare

tutti i passaggi chiave e arrivo all'ancora.

Nel momento in cui stavo tirando su la corda

per agganciare l'ancora,

il mio assicuratore non poteva vedermi molto bene.

Quindi mi ha dato un sacco di tregua.

E per di più, il bullone prima dell'ancora

era davvero lontano, davvero finito.

Così mentre tiravo su la corda,

Ho perso l'equilibrio e sono caduto.

Il muro sta volando davanti a me,

e penso: "Perché sto ancora cadendo?

Hmm, questo è insolito."

Poi mi sono fermato e ho guardato in alto,

c'erano forse cinque o sei rinvii sopra di me,

probabilmente circa 15 metri di caduta.

Ma la caduta è stata morbidissima, è come prendere un ascensore.

Quindi ecco un altro take away da questo video,

se lo scalatore è davvero in alto,

ha molta corda per assorbire la caduta.

Quindi finché non cade su qualcosa,

la caduta sarà morbida, non importa come si assicura.

Tuttavia, se lo scalatore non è così alto,

non ha tanta corda per assorbire la caduta,

allora l'assicurazione morbida e dinamica è davvero importante.

E puoi chiedere a qualsiasi scalatore leggero,

quante volte si sono rotte le caviglie

a causa di catture difficili.

Ok, cambiamo un po' marcia.

Parliamo di attrito,

perché più attrito hai,

più dura sarà la caduta per lo scalatore.

Ed ecco un esempio molto estremo di ciò.

- Come puoi vedere qui, noi Z l'abbiamo trascinato.

E quindi avremo molto attrito quando cado.

E whoo, per la scienza.

Fallo!

Oh mio Dio!

- Quindi, quando hai molto attrito,

la corda vicino all'arrampicatore si allunga normalmente,

ma la corda più vicina all'assicuratore non si allunga molto.

È come avere una corda più corta e un assicuratore più pesante

allo stesso tempo.

E anche se la forza per l'imbracatura

era solo di due kilonewton e mezzo,

gran parte della forza è andata a pendolo nel muro.

- Fallo.

- Ed è così che ci rompiamo le caviglie.

Quindi estendere i rinvii non solo ti aiuta a ritagliare

ed evitare situazioni come questa,

(musica allegra)

(scalatore che si sforza)

Ma riduce anche le forze di impatto per gli scalatori.

Ok, torniamo al test DMM,

rompere la fionda.

Le fasce in Dyneema sono molto statiche, non si allungano per niente.

E spero che ormai tu capisca

che questo arresto improvviso può creare forze enormi.

In caso contrario, chiedi a qualcuno di schiaffeggiarti.

Questa sosta sul viso sarà fondamentalmente

quello che devi capire.

Quindi facciamo un molto selvaggio

e probabilmente un'ipotesi molto imprecisa

che questa fionda si allungherebbe a circa cinque centimetri.

Quindi se perdiamo 80 chilogrammi di massa,

la distanza di 120 centimetri,

e la distanza di assorbimento è di soli cinque centimetri,

stiamo guardando a 19 kilonewton.

Se questo non romperà la fionda,

ti spezzerà sicuramente.

Woo, se stai ancora guardando,

questo probabilmente significa che dovresti esserlo

almeno un po' sfigato.

Quindi ecco un dolce per voi.

Non c'è gravità.

Sì, gli oggetti non si attraggono,

c'è solo lo spazio tempo.

- Ti senti come se fossi stato spinto a terra,

non a causa di una forza chiamata gravità,

ma perché il tempo scorre più veloce

per la tua testa che per i tuoi piedi.

- Questa e tutte le altre risorse che utilizzo

per creare questo video sarà nella descrizione.

E ora, per favore, manda un po' d'amore a Ryan

per avermi fornito tutti i suoi dati sperimentali

che ho usato in questo video.

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Godere.