Beim Abschleppen eines defekten Autos mit einem Seil sollte man langsam anfahren. Erkläre warum bei einem ruckartigem Anfahren das Seil reißen kann??
Bitte um eine physikalische Erklärung
4 Antworten
Beide Autos haben eine hohe Masse.
Eine Masse bewegt sich vorwärts, die andere Masse ist in Ruhe. Sowie sich das Seil strafft, wird die sich bewegende Masse schlagartig abgebremst, die ruhenden Masse schlagartig beschleunigt.
Physikalisch ist dies einfach nur ein Beschleunigungsvorgang, einmal negativ, einmal positiv. Die Dauer des Beschleunigungsvorgangs ist dabei extrem kurz, deswegen die extrem hohen Kräfte.
Die Dauer des Beschleunigungsvorgangs wird durch die niedrige Elastizität des Seils bestimmt, es strafft sich schlagarig. Wäre in das Seil eine Zugfeder eingearbeitet oder wäre es statt dessen ein Gummiband, wäre der Beschleunigungsvorgang viel länger und die Kraft viel geringer.
Das Seil ist zunächst lose und bildet keine Kraftübertragung. Wenn das Zugfahrzeug schon fährt und das Seil steif kommt tritt die Kraftübertragung schlagartig ein, wie bei einem Stoß. Die Beschleunigung von Null auf die Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs findet in diesem Moment in extrem kurzer Zeit statt, die von der Restelastizität des Seils bestimmt wird (sagen wir von 0 auf 10 km/h in 1 Millisekunde). Damit ist diese Beschleunigung extrem hoch.
In meiner Erfahrung reißt dabei übrigens nur manchmal das Seil, meistens wird die Abschleppöse herausgerissen.
Wegen der Massenträgheit (Masse des angehängten Autos) werden bei einer hohen Beschleunigung (ruckartiges Anfahren) große Kräfte wirksam, die zum Reißen des Seiles führen können. Bei langsamem Anfahren (geringe Beschleunigung) sind die auf das Seil wirkenden Kräfte entsprechend kleiner.
Massenträgheit bedeutet, dass Masse entweder in Ruhe oder in gleichförmiger Bewegung verharren will, jede Geschwindigkeitsänderung (oder Richtungsänderung) ist mit einem Kraftaufwand verbunden.
F=m*a, je größer die Beschleunigung um so größer die auf das Seil wirkende Kraft!