Hallo Mario!
Interessanter Beitrag. Soweit ich das jetzt überflogen habe, werden die Steine in dem Aufsatz erst unter Wasser in Bewegung gesetzt.
Angenommen, so ein Stein trifft mit 300 km/h auf die Wasseroberfläche, ab welcher Tiefe würde er so stark abgebremst sein, dass er keinen Schaden mehr anrichtet?
Ich hätte ja gute Lust, das an meinem Pool auszuprobieren, aber ich kriege die Beschleunigung auf 300 km/h mit meinen Muskeln einfach nicht hin!
Nein, im Ernst, ich habe jetzt mal mein Simulationsprogramm ImpactSim so umprogrammiert, dass es auch mit der Dichte von Wasser arbeiten kann und ein paar Simulationen gestartet.
Verwendete Parameter:Dichte des Körpers: 3500 kg/m³ (entspricht in etwa einem Steinmeteoriten)
Dichte Medium (Wasser): 1000 kg/m³
Strömungs-Widerstandsbeiwert: 1,0
Anfangsgeschwindigkeit: 300 km/h
Wasstertiefe: 1,5 m
Masse: variabel
Ergebnisse (Endgeschwindigkeit in 1,5 m Tiefe):1 kg: 13,7 km/h
2 kg: 23,8 km/h
3 kg: 32,2 km/h
4 kg: 39,1 km/h
5 kg: 45,1 km/h
6 kg: 59,2 km/h
7 kg: 54,8 km/h
8 kg: 58,9 km/h
9 kg: 62,6 km/h
10 kg: 66,0 km/h
15 kg: 79,7 km/h
20 kg: 89,8 km/h
50 kg: 122,9 km/h
75 kg: 137,4 km/h
100 kg: 147,5 km/h
So, das sollte mal für den Anfang reichen. Wenn man Lust hat, kann man jetzt noch Impuls und Energie berechnen.
Im Anschluss kann man mal spekulieren, ab wann eine Beschädigung auftritt. Das kommt nun sicherlich auf das Material der Bodenwanne (Kunststoffart, Dicke, evtl. Fliesen, Folie mit Flies-Schicht darunter) und die Beschaffenheit des Fundaments (gestampfter Untergrund, Beton, usw.) an.
Aber wenn man sich die Endgeschwindigkeiten ansieht, dann könnte es in blöden Fällen tatsächlich ab 2 bis 3 kg zu mechanischen Schäden kommen.
Und zu guter Letzt: Zum Vergleich habe ich jetzt mal für so ein Steinchen (großzügige) 25 g angenommen. Endgeschwindigkeit in 1,5 m Tiefe: 4,1 km/h