Kräfte bei Unfall
Hallo, wir haben für die Schule einen Versuch gemacht. Nun fehlen uns aber noch die G Kräfte. Könnt ihr uns da helfen? Wär echt nett. Daten: Wagen mit jeweils 5 bzw. 10 km/h gegen eine Wand gefahren. Wir hatten eine Anlaufstrecke von 20Metern. Hierbei haben wir in den ersten Sekunden auf 5 bzw. 10km/h beschleunigt und die Geschwindigkeit gehalten. Nun fehlt uns die Formel für die G-Kräfte die auf den Insassen wirken würden. Der Wagen wiegt 27kg falls das eine Rolle spielen sollte.
Wir würden uns über eine Antwort sehr freuen und hoffen dass ihr uns helfen könnt:) danke schon mal im voraus.
3 Antworten
Im Moment des Aufprall besitzt der Wagen eine bestimmte kinetische Energie, die man berechnen kann. Diese Energie muss durch Verformung oder Zerstörung abgeführt werden. Hierzu ist die Verformungssstrecke notwendig, denn auch die Insassen haben lediglich diese Strecke als negative Beschleunigung, die ihre Aufprallgeschwindigkeit auf Null bringt.
Zu Deiner Aufgabe fehlen also weitere Angaben.
Beschleunigung ist Änderung der Geschwindigkeit dividiert durch die dafür benötigte Zeit
Ja das wissen wir auch:) aber wir suchen nicht die Beschleunigung, sondern die Kraft die auf den Wagen beim Aufprall wirkt. Weiß jemand wie man sich das errechnen kann, kann ne funktionierende Formel nennen, oder es vorrechnen?:) danke schonmal
Welche Zeit sollen hierbei T-anfang und T-ende sein?
weil delta ja immer der endwert - der anfagswert ist oder?
und warum eig die beschleunigung,? sollte es nicht egal sein ob ich in 10 metern auf die geschwindigkeit kom und sie dann halte, oder ob ichs in 5 metern schaff und sie dann länger beibehalte, ich verstehe den sinn der beschleunigung für die wirkende kraft nicht.
Also vorechnen werd ich dir das ganze nicht das kannst du denke ich schon allein für deine Geschwindigkeit gilt ja (ich lass die deltas mal weg) v=s/t damit folgt t=v/s somit hast du dein t nun einsetzen in deine Formel F=ma =m(2s)/t^2 =m(v/t). Ich weiß nicht wo da dran dein problem ist ?
ja, aber ist mein t die zeit der beschleunigung? oder die zeit des gesamten rennens? ich weiß nicht was T in der Formel sein soll!:(
Was genau willst du ausrechnen:
1) die Bremsbeschleunigung der Insassen bzw. die Kraft auf die Insassen wenn das Auto gegen die Wand fährt
oder
2) die Beschleunigung der Insassen bzw. die Kraft auf die Insassen wenn das Auto von 0 km/h auf 5 bzw. 10 km/h beschleunigt wird?
1) Die Kraft wenn man gegen die Wand fährt.
das ist mit deiner Angabe gar nicht möglich !
dazu müsste man entweder wissen, innerhalb welcher Zeit (evt. Sekundenbruchteil) das Auto von der Wand gestoppt wird
oder
wieviele Zentimeter das Auto beim Aufprall eingedrückt wird
ok, das ist schade. Aber eingedrückt wurde es ja net besteht ja nur aus Metall und 2 holzplatten. Gestoppt wurde es etwa in einer 10tel und bei 10km/h in einer 20tel sekunde.
ein bischen eingedrückt wird da immer was, denn sonst wäre die bremsbeschleunigung und somit die Kraft unendlich groß, gemäß der Formel:
a = v²/(2s) .... wenn s =0, dann a = unendlich
also:
wenn v=10 km/h und Bremszeit t=1/10 Sekunde, dann:
Bremsbeschleunigung a = v / t = = 10 * 1000 / 3600 /(1/10) = 27,78m/s² = 2,83- fache Erdbeschleunigung g (mit g=9,81m/s²)
die Kraft F auf einen Insassen hägt von seinem Gewicht ab, Bsp.: m=70kg
F = m * a = 70 * 27,78= 1944,6 N
1944,6 / 9,81 = 196,2
das entspricht einer Gewichtskraft einer Masse von 196,2kg auf der Erde
Kraft F = m * a = m * Δv / Δt