낙폭인자

Fall factor
등반가는 두 경우에서 거의 같은 높이 h로 떨어지지만, 더 큰 낙폭 인자로 인해 위치 1에서 더 큰 힘을 받게 된다.

동적 로프를 이용한 리드 클라이밍에서 낙상 계수(f)는 등반가의 로프가 늘어나기 전에 높이(h)가 떨어지고, 낙하 에너지를 흡수할 수 있는 로프 길이(L)의 비율이다.

등산객과 기어에 작용하는 힘의 폭력을 결정하는 주요 요인이다.

수치적인 예로, 10피트의 밧줄을 뺄 때 발생하는 20피트의 낙하를 고려한다(즉, 등산객이 보호장치를 두지 않고 벨라이어 위 10피트 높이에서 아래 10피트(인자 2방울)로 떨어진다). 이번 가을은 비슷한 20피트 추락이 벨라이어 상공 100피트 상공에서 일어났을 때보다 등산객과 기구에 훨씬 더 많은 힘을 준다. 후자의 경우(낙하율 0.2) 로프는 더 크고 긴 고무줄 역할을 하며, 그 스트레칭이 낙하를 더욱 효과적으로 방석한다.

낙폭 요인의 크기

가능한 가장 작은 낙폭 계수는 0이다. 예를 들어, 톱 로프에서 느슨함 없이 로프에 떨어지는 일이 발생한다. 밧줄이 늘어나서 h=0이기는 하지만, 떨어지는 것이 있다.

땅에서 위로 올라갈 때, 가능한 최대 낙폭 인수는 1이다. 왜냐하면 낙폭이 클 경우 등반자가 지면에 부딪혔다는 것을 의미하기 때문이다.

다중치 등반 또는 노출된 선반과 같은 위치에서 시작하는 모든 등반에서 리드 클라이밍의 하강 계수는 2까지일 수 있다. 이는 보호장치를 두지 않은 선두 등반자가 벨라이어(그들 사이의 밧줄 길이의 2배)를 지나 떨어지거나, 스스로 벨라이를 이용해 단독 등반하는 경우 닻을 지나쳐야만 발생할 수 있다. 등산객이 벨레이 위로 밧줄을 자르는 순간 낙하율은 2 이하로 떨어진다.

a에서 ferata를 통해 발생하는 추락에서, 추락 인자는 훨씬 더 높을 수 있다. 이는 안전케이블의 앵커 포인트 간 간격에 따라 등산객이 떨어질 수 있는 거리가 달라지는 반면, 안전대와 캐러비너 사이의 로프 길이는 짧고 고정되어 있기 때문에 가능하다.[1]

유도 및 충격력

충격력은 등산객이 넘어질 때 로프의 최대 장력으로 정의된다. 우리는 먼저 이 양에 대한 방정식을 서술하고 그 해석을 기술한 다음, 그 유래와 그것이 어떻게 더 편리한 형태로 들어갈 수 있는지를 보여준다.

충격력과 해석에 대한 방정식

로프를 비감쇠 조화 진동자(HO)로 모델링할 때 로프의 충격력 F는 다음과 같이max 주어진다.

여기서 mg는 등반가의 몸무게, h는 가을 높이, k는 놀이에 있는 로프 부분의 스프링 상수다.

아래에서는 낙하 계수를 고정시키면서 하강 높이를 변화시킬 때 hk 수량이 일정하게 유지되는 것을 볼 것이다.

이 방정식의 해석에는 두 가지 요인이 관련되어 있다. 첫째, 기어가 단순한 도르래 역할을 하기 때문에 상단 보호부의 최대 하중은 대략 2F이다max. 둘째, f=0일 때도 Fmax=2mg(그래서 상단 조각의 최대 힘이 약 4mg)이라는 것이 이상하게 보일 수 있다. 인자제로 추락은 여전히 느슨한 밧줄에 걸려 넘어지는 것이기 때문이다. 고조파 진동의 전체 사이클에 대한 장력의 평균값은 mg이므로 장력이 0~2mg 사이에서 순환한다.

방정식의 도출

로프의 최대 신장 x에서max 에너지 절약

등산객에게 가해지는 최대 힘은 Fmg이다max. 로프가 구성되는 소재의 특성인 탄성계수 E = k L/q의 관점에서 사물을 표현하면 편리하다. 여기서 L은 로프의 길이와 q 단면적이다. 이차적 기회의 해법

이 방정식의 형태는 계통의 고정된 특성 외에 충격력이 낙폭 인자에만 의존한다는 것을 보여준다.

HO 모델을 사용하여 실제 클라이밍 로프의 충격력을 낙하 높이 h와 등반가 체중 mg의 함수로 얻으려면 주어진 로프의 E에 대한 실험 값을 알아야 한다. 하지만, 줄넘기 제조 업체들만 사용할 수 있는 로프 길이 최근=)밧줄의 충격력을 심하고 표준 UIAA 가을 조건에 의거하여 측정될 수 없는 정적 및 동적 elongations:2×2.3m 떨어진 높이 h0 7.1하락 요인 f0으로 이어지다 h0/L0=1.77과 하락 속도 v0)(2gh0)1/2=9.5m/s을 떨어지는 거리이다. h0. 가을에 사용하는 질량 m은0 80 kg이다. 알 수 없는 수량 E를 제거하기 위해 이 값을 사용하면 다음과 같은 형태의 임의 낙하 높이 h, 임의 낙하 계수 f, 임의의 중력 g의 함수로 충격력을 표현하게 된다.

UIAA 시험에 기초한 "Eq"의 파생으로부터 위의 F 공식으로max g를0 유지하면 수평으로 90도 미만의 경사도를 만드는 경사면 위에서와 같이 다양한 중력장에 대해 변환이 계속 유효함을 보장한다. 그러나 로프의 단순한 비감쇠 조화 진동자 모델은 실제 로프의 전체 낙하 과정을 정확하게 설명하지 못한다. 전체 낙하 시 클라이밍 로프의 거동에 대한 정확한 측정은 최대 충격력까지의 비선형 용어로 비감쇠 고조파 오실레이터를 보완한 다음 로프의 최대 힘 부근에 로프의 내부 마찰이 추가되어 로프가 정지 상태까지 빠르게 이완되는 것을 보장할 수 있다.이션[2]

마찰 효과

로프가 등산가와 벨레이어 사이에 있는 여러 캐러비너에 잘리면 추가적인 형태의 마찰이 발생하는데, 이른바 로프와 특히 마지막으로 잘린 캐러비너 사이에 건조 마찰이 발생한다. "건식" 마찰(즉, 속도에 독립적인 마찰력)은 유효 로프 길이를 사용 가능한 길이 L보다 작게 유도하여 충격력을 증가시킨다.[3]

참고 항목

참조

  1. ^ Davies, Carey (July 16, 2017). "Get into via ferrata: the gear". www.thebmc.co.uk. Retrieved 2019-02-16.
  2. ^ Leuthäusser, Ulrich (June 17, 2016). "The physics of a climbing rope under a heavy dynamic load". Journal of SPORTS ENGINEERING AND TECHNOLOGY. doi:10.1177/1754337116651184. Retrieved 2016-06-29.
  3. ^ Leutheusser, Ulrich(2011):"Physics of climbing ropes: impact forces, fall factors and rope drag" (PDF). Retrieved 2011-01-15.

외부 링크