Druck

Druck

Soll man das Brett bei einem Brett-Bruchtest nun mit der flachen Hand durchschlagen, ähnlich wie bei einer Ohrfeige, oder mit der Faust durchstoßen?
Intuitiv werden Sie vielleicht sagen: Mit der Faust!
Aber stimmt das wirklich?
Nehmen wir an, Faust und Hand erzeugen eine jeweils gleich große Kraft, die auf das Brett einwirkt. Warum sollte das Brett dann bei einem Fauststoß eher brechen als bei einem Schlag mit der Hand?
Ich denke, vor allem bei gleich großer Kraft gibt es zunächst einmal keinen Grund dafür, solange Faust und Hand gleich hart sind (siehe auch „Womit schlagen/treten?„), was natürlich in Wirklichkeit nicht der Fall ist.
Aber angenommen, sie wären gleich hart. Gibt es vielleicht doch einen Unterschied?

Überlegen wir gemeinsam: Welche Fläche ist wohl größer: Die der auftreffenden flachen Hand oder die der Faust? Natürlich diejenige der flachen Hand!

Flaechenvergleich

Abb.: Kontaktflächen mit einem Bruchtestbrett bei Schlag mit flacher Hand (links) bzw. mit der Faust (rechts). Die jeweiligen Kontaktflächen sind weiß dargestellt.

Was ist die Folge? In jedem Fall wird beim Auftreffen ein Druck auf die Trefferfläche ausgeübt. Dieser Druck ist aber bei unterschiedlich großer Kontaktfläche unterschiedlich groß, denn für den Druck p gilt folgende Formel:

druck_formel

  • p ist der Druck, der an der Kontaktfläche Faust/Brett oder Hand/Brett im Moment des Aufpralls herrscht (von englisch pressure = Druck; hier stark idealisierend während der Kontaktzeit als konstant angenommen)
  • F ist die Kraft, die während der Kontaktzeit auf das Brett einwirkt (von englisch Force = Kraft; ebenso stark vereinfacht als konstant angenommen)
  • A = Größe der Kontaktfläche Faust/Brett (von englisch Area = Fläche)

Wenn nun die Faust trifft anstelle der flachen Hand, ist die Kontaktfläche A kleiner und damit ist bei gleich großer Kraft F der entstehende Druck p größer.
Das bedeutet aber nun nicht, dass in jedem Fall das Brett hier auch eher zerbrechen wird. Schließlich wirkt ja immer noch die gleiche Kraft!

Stellen wir uns einmal vor, dass mit einem Gewehr auf das Brett geschossen wird. Hier ist die Bewegungsenergie noch um einiges größer. Es wirkt auch eine größere Kraft F auf das Brett, und noch dazu auf eine viel kleinere Fläche A. Aus obiger Formel für den Druck p folgt, dass dieser an der Kontaktfläche sehr viel größer ist als bei einem Fauststoß. Was ist die Folge?
Das Brett zerbricht nicht, sondern es wird einfach durchschossen – es hat hinterher ein kleines Loch! Die Energie hat demnach im Wesentlichen auf einen sehr kleinen Teil des Brettes eingewirkt.

Fazit: Kleine Kontaktflächen bei Schlägen und Tritten führen zu starker lokaler Zerstörungswirkung, da lokal ein sehr hoher Druck entsteht und die Bewegungsenergie (wenn die Technik zugleich schnell genug ausgeführt wird) im Wesentlichen lokal übertragen wird! Die Gesamtmenge an übertragener Energie ändert sich dadurch jedoch nicht. Bedeutsam ist dies für eine ganze Reihe von Kampftechniken.

Dies erklärt auch die Wirkung der so genannten Schlagringe (in Deutschland nach Waffengesetz verbotene Handwaffe):

Schlagring

Abb.: Schlagring. Neben der Stabilisierung der gesamten Faust wird die Trefferfläche extrem verringert, was lokal verheerende Wirkung haben kann, auch wenn die Bewegungsenergie und die ausgeübte Kraft unverändert sind.

Diese Ringe verkleinern die Kontaktfläche zum Gegner noch weiter. Lokal können sie sehr großen Schaden anrichten.

Umgekehrt kann man sich die eben beschriebene Tatsache beispielsweise zunutze machen, wenn man sich bei einem Bruchtest weniger stark wehtun will. Ein Beispiel ist ein Brett-Bruchtest mit dem angewinkelten Unterarm („Ellenbogen-Bruchtest“). Hier trifft nicht etwa die Ellenbogenspitze, was verheerend für ein Ellenbogengelenk sein kann, sondern ein großer Teil der Elle, also des Unterarms. Die Schmerzen, die beim Aufprall entstehen, sind bei gleicher Bewegungsenergie bzw. gleicher entstehender Kraft – wenn man es richtig macht – deutlich geringer als diejenigen bei einem Faust-Bruchtest, weil die Trefferfläche größer und damit der Druck auf die Elle geringer ist.

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