Seilziehen

Am 12. Mai 1984 reisst in Lenzburg beim Seilziehen das Seil. Bei diesem Versuch mit 800 Personen, der einen Eintrag ins Guiness Buch der Rekorde hätte bringen sollen, wurde ein Teilnehmer tödlich verletzt. Seilziehen oder auch Tauziehen ist eine alte Sportart, die dem Kräftemessen zweier Mannschaften dient. Je eine Mannschaft zieht an einem Ende des Taus. Sieger ist, wer die gegnerische Mannschaft über die Mittellinie zieht. Bei einer mehr volkssportlichen Version zur Belustigung stehen sich die beiden Mannschaften an den Ufern eines Bachs gegenüber.

Impulsstrom

Impulsstrom beim Seilziehen

Zeigt die x-Achse längs des gespannten Seils, fliesst im Seil x-Impuls gegen die Bezugsrichtung. Der Impuls-Stromkreis wird über die Teilnehmer der beiden Mannschaften und den dazwischen liegenden Boden kurz geschlossen. Im Boden erzeugt der vorwärts fliessende Impulsstrom Druck. Die Teilnehmer der beiden Mannschaften richten ihre Körper so aus, dass diese nur auf Druck belastet werden. Die Belastung entsteht dann wie bei der Pendelstütze durch das Zusammenwirken des x-Impulsstromes und des vom Gravitationsfeld zugeführten z-Impulses. Stürzen die Teilnehmer der einen Mannschaft, wird ihnen Impuls zugeführt (Mannschaft steht in x-Richtung hinten) oder entzogen (Mannschaft steht in x-Richtung vorne).

Kräfte

Kräfte sind Impulsstromstärken bezüglich eines Systems und keine eigenständigen Grössen. Wer hier von Kräften reden will, muss vorher das Objekt bezeichnen, auf das die Kräfte einwirken. Schneidet man in Gedanken das Seil quer durch, dürfen zwei Kräfte eingeführt werden, die auf je einen der beiden Seilabschnitte einwirken. Dabei gilt die Regel, dass die Stärke des zufliessenden Impulsstromes mit einem in positive Richtung weisenden Kraftpfeil markiert werden muss. Abfliessende Impulsströme ergeben negativ gerichtete Kraftpfeile. In der nebenstehend skizzierten Situation kann wahlweise eine der beiden Frauen frei gemacht werden. Nimmt man die links wirkende Dame, erhält man bei der Schnittfläche zwischen Hand und Seil einen in positive x-Richtung weisenden und bei den Füssen einen negativ gerichteten Kraftpfeil. Bei der Dame rechts zeigen die Kraftpfeile genau umgekehrt, als bei den Händen nach links und bei den Füssen nach rechts. Wird das Seil frei geschnitten, weisen die auf das Seil wirkenden Kräfte gegen aussen. Je eine Kraft auf die Hand und eine auf das Seil bilden ein Wechselwirkungspaar (actio gleich reactio).

Richtung und Betrag der Kraftpfeile hängen nicht vom Koordinatensystem (Weltsystem) ab: Kräfte sind objektbezogene aber nicht koordinatenbezogene Grössen. Um die korrekten Impulsstrombilder zu skizzieren, muss immer ein raumfestes Koordinatensystem eingezeichnet werden. Dieses Weltsystem zerlegt den Impuls eindeutig in seine drei Komponenten. Würde man diese Zerlegung nicht durchführen, müsste man den Transport einer Vektorgrösse beschreiben. Die zugehörige Stromdichte wäre dann ein Tensor. Und solche Grössen lassen sich nicht mit Hilfe von Strombildern darstellen, die dem Wesen nach mit Hilfe von Vektorfeldern gezeichnet werden.