Helme schützen den Kopf. Also müsste man eigentlich immer einen tragen. Aber wir kommen nicht mit Helm zur Welt. Wann ist ein Helm sinnvoll?
Ein Helm ist immer dann sinnvoll, wenn der Kopf mit etwas zusammenstoßen kann und dabei größere Kräfte auftreten.
Ob ein Helm nötig ist, hängt davon ab, wer sich bewegt und wie stark abgebremst wird.
Begriffe: Helm, Kraft, Energie, Beschleunigung, Bremsen, Trägheit, Aufprall, Reibung
Wann braucht man keinen Helm?
Betrachten wir verschiedene Situationen, in denen Kopf und Gegenstand aufeinandertreffen könnten.
- Kopf und Gegenstand sind in Ruhe → kein Helm nötig.
- Kopf bewegt sich, Gegenstand nicht → Helm sinnvoll.
- Kopf ist in Ruhe, Gegenstand bewegt sich → Helm sinnvoll.
- Beide bewegen sich → Helm sinnvoll.
In drei von vier Fällen ist ein Helm also sinnvoll.
Was macht ein Helm physikalisch?
Ein Helm macht zwei Dinge: Er schützt den Kopf und er baut Bewegungsenergie ab.
Beim Aufprall muss die Bewegung des Kopfes auf Null gebracht werden. Dabei wirkt eine Kraft. Je schneller das Abbremsen passiert, desto größer ist diese Kraft.
Ohne Helm wird der Kopf in sehr kurzer Zeit gestoppt. Die Bremszeit ist extrem klein. Die Beschleunigung ist groß. Die Kraft auf den Kopf ist groß.
Mit Helm wird der Aufprall „weicher“. Der Helm verformt sich. Das Abbremsen dauert länger. Die Beschleunigung ist kleiner. Die Kraft auf den Kopf ist geringer.
Besser der Helm verformt sich als der Kopf.
Physikalischer Hintergrund
Ein bewegter Körper bleibt in Bewegung, solange keine Kraft auf ihn wirkt. Das ist das Trägheitsgesetz (1. Newtonsches Axiom).
Eine Kraft ist nötig, um Bewegung zu ändern. Zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung gilt:
Große Beschleunigung bedeutet große Kraft. Große Bremsung ist also gefährlich. Ein Helm vergrößert die Bremszeit und verringert damit die Kraft.
Geschwindigkeit ist nicht alles
Verletzungen entstehen nicht nur bei hohen Geschwindigkeiten. Auch bei niedrigen Geschwindigkeiten können große Kräfte auftreten, wenn abrupt gebremst wird.
Ein bekanntes Beispiel: Ein Zug fuhr mit wenigen km/h auf einen Prellbock auf. Trotz der geringen Geschwindigkeit gab es schwere Verletzungen, weil Menschen sehr plötzlich zum Stillstand kamen.
Mehr Polsterung hätte mehr Zeit zum Abbremsen gegeben und die Kräfte reduziert.
Noch ein Grund für Helme
Neben dem Stoß spielt auch Reibung eine Rolle. Wenn der Kopf über den Boden rutscht, kann Reibung schwere Verletzungen verursachen.
Was muss ich mir merken?
- Ein Helm verlängert die Bremszeit.
- Längere Bremszeit bedeutet kleinere Kräfte.
- Gefährlich ist nicht nur hohe Geschwindigkeit, sondern abruptes Abbremsen.
- Ein Helm schützt auch vor Reibungsverletzungen.
Immer noch interessiert?
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Wichtige Wörter: Helm, Schutz, Kraft, Energie, Beschleunigung, Bremsen, Trägheit, Aufprall, Reibung