Kräfte auf einen Tormann

[nobody]

Hallo!!
Beim Fußball-Zuschaun hab ichmir folgende Frage gestellt:
Ein Spieler tritt den Ball mit sagen wir 30 m/s auf´s Tor.
Ball ist sagen wir 1,5 kg schwer.
Tormann bremst den Ball in ca 30cm auf 0 m/s ab.

Was passiert mit der Bewegungsenergie des Balles, und wie groß ist die Kraft die der Tormann aufwenden muss.

Bitte um antwort mit rechenweg

ciao moritz

[Billy the Kid]

Hi!
Als erstes musst Du Dir überlegen, dass der Ball vom Torwart (negativ) beschleunigt wird. Hier gilt: a=v/t. Wenn wir annehmen, dass der Keeper den Ball in 0,1s auf 0m/s bremst ist das eine Beschleunigung von 300m/s^2.
Fur die Kraft gilt: F=m*a => 450N

[Galileo]

Die Bewegungsenergie des Balles geht beim Fangen sicherlich größtenteils auf den Keeper über.
Ich schätze mal, wenn der Torwart den Ball mehr oder weniger stillstehend fängt, dann wird sein Gewebe, seine Muskeln an Händen, Armen und Brust durch die Wucht des Aufpralls komprimiert - was den Ball natürlich abdämpft. Diese Deformation bewirkt wohl eine ganz leichte Erwärmung des Körpergewebes (Energieerhaltungssatz) und bisweilen einen nicht unerheblichen Schmerzreiz.

Was vielleicht auch denkbar ist:
Wenn der Keeper den Ball fängt, so wird der Ball ja sicherlich etwas platt gedrückt und geht hinterher wieder in seine ursprüngliche Form zurück - dabei wird ein geringer Teil der kinetischen Energie in Wärmeenergie umgewandelt.