Wirken in diesem Beispiel die selben Kräfte?
Wirken die gleichen Kräfte wenn zwei Autos mit 30 kmh Frontal aufprallen oder wenn ein Auto mit 60 kmh Frontalaufprall auf ein stehendes Auto prallt. Wirken dann die gleichen Kräfte?
9 Antworten
Ja, es wirken in beiden Fällen gleich grosse Kräfte.
Begündung ist, dass in beiden Fällen die gleiche Impulsänderung auftritt, aus Sicht der einzelnen Autos.
Annahme: beide gleich schwer, unelastischer Stoss, also Deformation und Vereinigung der Wracks.
- die beiden 30er gehen von 30 auf null, Abnahme/Aenderung also 30.
- der 60er vereinigen sich zu einem doppelt so schweren Klumpen und fahren mit 30km/h weiter. Also für beide auch eine Aenderung um 30.
Wirken in diesem Beispiel die selben Kräfte?
Sollten beide Fahrzeuge gleich schwer sein, so entspricht rein von der Verzögerung her ein frontaler Zusammenstoß mit jeweils 30 km/h einem Aufprall mit 30 kmh auf eine feste Wand. Die Geschwindigkeiten addieren sich, anders als oftmals vermutet, nicht.
Ist ein Fahrzeug leichter, so erfährt dieses eine höhere Verzögerung.
Bei gleich großen Massen ist die Aufprallenergie die gleiche, ob 0 km/h + 60 km/h oder 30 km/h + 30 km/h. Die Aufprallgeschwindigkeit ist ja in beiden Fällen 60 km/h.
"..... Es geht mir jetzt nicht um die Details." - Da hast Du Recht!
Entschuldigung, da habe ich mich unnötig in einem Detail verloren: Ich streiche den Passus "Bei gleich großen Massen" durch. Es gilt also:
Die Aufprallenergie ist die gleiche, weil die Relativgeschwindigkeit die gleich ist, also die Geschwindigkeit der beiden Körper zueinander.
Unter der Annahme, dass sich die Geschwindigkeiten nicht addieren, müsste ein Zusammenstoß bei 30 gegen eine feste Wand den gleichen Schaden anrichten wie ein Aufprall mit 30 km/h auf ein nur 5 km/h langsameres Fahrzeug ins Heck.
Die Aufprallenergie wäre in diesem Fall die kinetische Energie des Schnelleren minus die kinetische Energie des Langsameren Autos.
Wenn ein Auto aber nicht in eine unverformbare und unverschiebbare Betonwand, sondern in ein verformbares und verschiebbares anderes Auto kracht, ist die Sachlage anders. Das eine Auto wird um 30 km/h verzögert, das andere um 30 km/h beschleunigt, wenn eines 60 km/h hat, das andere steht.
Hallo toomuchmoon5!
Entscheidend sind die Massen, bei ähnlichen Fahrzeuggrößen ist es egal ob Aufprall auf stehendes oder gegen fahrendes Auto.
Großes (LKW) gegen Kleines ist schlimmer als Kleines auf stehendes Kleines (= wie gegen Wand) oder fahrendes Kleines.
LG
gufrastella
Es geht mir jetzt nicht um die Details. Ist es dann so dass es doppelt so hoch ist oder nur die Hälfte darum geht es mir. Nicht um solche Dinge wie Handbremse oder zu geringes Gewicht etc
Das mit 60 km/h hat die doppelte Aufprallkraft wie die je einzelnen, die zusammen genauso viel haben:
F= P/t
Kraft F ist Impuls P durch Zeit t (hier angenomm. Kontaktzeit 0,5 Sek.) N (Newton)
Impuls P= m*v
Impuls ist Masse m (kg) mal Geschwindigkeit v (Km/h oder m/s)
Deine Frage:
Beide Autos prallen mit je 1500kg Masse und 30 km/h (8,33 m/s) frontal aufenander:
1500kg*8,33 m
0,5 s
F = 2500 N
Ein Auto prallt mit 1500kg Masse und 60 km/h (16,66 m/s) auf ein anderes mit 1500kg und 0km/h:
1500kg*16,66 m
0,5 s
F = 5000 N
Unter der Annahme, dass beide Autos exakt gleich viel wiegen, ist in beiden Fällen die Differenzgeschwindigkeit und damit die kinetische Energie die Selbe.
eben gerade nicht. Die totale kinetische Energie, die da vernichtet wird, ist bei 1x 60 doppelt so gross wie bei 2x 30 (weil sie bei 60 4x so gross ist wie bei 30).
Es fahren aber nicht 2 Autos einzeln mit 30 gegen eine Wand, sondern mit 60 km/h Differenzgeschwindigkeit gegeneinander.
Die totale kinetische Energie ist relativ, also belanglos. Wenn du den Unfall aus einem Bummelzug beoachtest, kann sie nach dem Unfall Null sein. Vom Boden aus betrachtet rutschen die beiden Autos nach dem Aufprall mit 30 km/h weiter und verwandeln die kinetische Energie in ungefährliche Wärme.
Stimmt, ich habe überlesen, dass der 60er nicht auf eine Wand knallt, sondern in einen andern stehenden Wagen, der (angenommen) nichtg am Boden festklebt, sonder dann mitrutscht.
Stimmt, ich habe ausgeblendet, dass der 60er nicht auf eine Wand knallt, sondern in einen andern stehenden Wagen, der (angenommen) nicht am Boden festklebt, sondern dann mitrutscht.
Impulsänderung heisst as Zauberwort, und vollkommen unelastischer Stoss müsste noch angenommen werden.
Wenn man sich manche Wracks ansieht, ist ein unelastischer Stoß nicht so weit von der Realität. Bei einem elastischen Stoß ist es aber nicht anders. Dann sind die Geschwindigkeiten statt +30/-30 -> -30/+30 dann 60/0 -> 0/-60, jeweils km/h.
Jede Bewegung ist relativ. Du kannst dein Bezugssystem immer so wählen, dass die Geschwindigkeit des einen oder anderen Autos oder die des entstehenden Blechknäuls gleich Null ist.
Was aus den Autos wird, kann ja schlecht davon abhängen, wie du es betrachtest. Auch dann nicht, wenn einer der Wagen viel schwerer ist.
Bei all dem wird natürlich, wie es wohl in deinem Sinne ist, die Reibung auf der Straße vernachlässigt.
Es geht mir jetzt nicht um die Details. Ist es dann so dass es doppelt so hoch ist oder nur die Hälfte darum geht es mir. Nicht um solche Dinge wie Handbremse oder zu geringes Gewicht etc