Bodysurfing
Physik
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Definition|
Video|
Bodysurfing und der Impuls von Wellen|
Impuls|
Surf-Impuls|
Wellenimpuls|
Wellenmasse|
Übertragungsmechanismus|
Praktische Tipps zum Bodysurfing|
Sicherheit|
Technik|
Quaestiones|
Fußnoten
Definition
Als Bodysurfing bezeichnet man ein Surfen aus steilen oder sich brechenden Wellen ganz ohne die Verwendung von Auftriebskörpern.[1] Als Geburtstunde des systematisch betriebenen Bodysurfens gilt das Jahr 1931.[2] Heute hat sich das Bodysurfing als Sport etabliert. Es gibt eigene Filme dazu[3][4] und seit 1977 auch eigener Weltmeisterschaft[5].
Video
Schon mit Wellen ab etwa 50 cm Höhe und Geschwindigkeiten von um die 3 m/s kann man ganz gute Ritts von vielleicht 20 Metern Länge hin bekommen.
Am (bewachten) Badestrand der Nordseeinsel Wangerooge: viele Badende versuche sich im Bodysurfing. 10 bis 20 Meter weit kann man dabei ohne Weiteres kommen.
Die Aufnahmen wurden mit einer wasserfesten DJ Osmo Action 4 gemacht. Die Kamera hat sich gerade für Filme mit viel Geschwindigkeit, vor allem im Wasser und bei Nässe, gut bewährt.
Bodysurfing und der Impuls von Wellen
Echte Wasserwellen sind physikalisch äußerst kompliziert zu behandelnde Gebilde. Vieles ist noch unklar dazu, wie Wellen entstehen, wie sie Monsterwellen bilden können und wie sie sich gegenseitig beeinflussen können. Aus der Fülle der Fragen ist hier die Frage nach dem Impuls von Wellen herausgegriffen.
Impuls
Der Impuls mit der Formel m·v eines Körpers ist gefühlt so etwas wie die Wucht, die in ihm und seiner Bewegung steckt. Das kann man auch von der kinetischen Energie, der Bewegungsenergie mit der Formel ½·m·v² behaupten. In beiden Fällen ist m die Masse des Körpers, etwas in Kilogramm angeben. Und v ist seine Geschwindigkeit. In der Physik gibt man diese oft mit Metern pro Sekunde (m/s) an. Aber während die kinetische Energie nur proportional zur Masse ist, aber nicht zur Geschwindigkeit, ist der Impuls proportional zu beidem:
- Wenn ein Körper bei gleicher Masse doppelt so schnell wird, dann hat er hinterher auch doppelt so viel Impuls wie vorher.
- Wenn ein Körper bei gleicher Geschwindigkeit seine Masse verdoppelt (wie immer auch das gehen soll), dann hat er hinterher doppelt so viel Impuls wie vorher.
Mathematisch ist diese doppelte Proportionalität des Impulses in dem Term m·v für die Größe oder Menge des Impulses enthalten.
Surf-Impuls
Wenn man nun als Mann von 80 kg im etwa bauchtiefen Wasser steht und sich nicht bewegt, dann hat man mit m = 80 kg und v = 0 m/s einen Impuls von 80·0 Ns, also 0 oder keinen wirklichen Impuls. Dann kommt die Welle, man legt sich mit dem Körper leicht nach unten geneigt auf die steile Flanke und kurz darauf hat man 3 m/s Geschwindigkeit und damit einen Impuls von 80·3 Ns oder 240 Ns. Wenn man davon ausgeht, dass man sich nicht beim Starten aktiv in die Richtung der Bewegung vom Boden abgestoßen hat, dann kommt der gesamt Impuls von der Welle.
Wellenimpuls
Beim Bodysurfing überträgt also die Welle einen Teil ihres eigenen Impulses auf den Körper des Surfers. Und hier wird es interessant. Der Impuls gehört zu den sogenannten Erhaltungsgrößen: wenn irgendwo Impuls dazu kommt, muss woanders genauso viel Impuls weggegangen sein. Wenn man als Bodysurfer also 240 Ns Impuls aufnimmt, muss die Welle genau so viel Impuls verloren.
Wellenmasse
Jetzt wird es interessant. Man kann zum Beispiel fragen, welche Bedeutung der Term m·v für die Welle haben soll. Das v ist offensichtlich die Geschwindigkeit der Welle.[13] Aber was soll man sich unter der Masse m einer Welle vorstellen? Wie viele Kilogramm soll man einer bestimmten Welle zuordnen? Oder gilt der Term m·v für Wellen nicht? Falls nein, warum nicht? Woran soll man das erkennen?
Übertragungsmechanismus
Und auch der Mechanismus, mit dem die Welle den Impuls überträgt ist nicht ohne Weiteres offensichtlich. Die klassische Art der Übertragung von Impuls ist so etwas wie Schubsen, Stoßen, Stoßen, Schlagen, Ziehen, Drücken, Werfen oder derlei mehr. Wird man als Bodysurfer auf eine solche Art von der Welle in Bewegung gesetzt? Doch wohl eher nicht. Siehe dazu mehr im Artikel zum Wellenimpuls ↗