Zwei Autos fahren mit je 100km/h ineinander?
Ist das das selbe, wie wenn ein Auto mit 200 auf eine starre Wand fährt?
14 Antworten
Ja genau, super wechselfreund "...dass die Energie des einen Autos mit 200 km/h doppelt so groß ist wie die Summe der Energien der zwei Autos mit 100 km/h ...", es gilt, E kinetische=1/2*m*v^2, wobei 1/2*m gleich ist, und im Vergleich wegfällt, v200=2*v100:
BETONWAND: v200^2=(2*v100)^2=4*v100^2
INEINANDER: v100^2+v100^2=2*v100^2
4*v100^2/2*v100^2=2
Und was bedeutet das bei dieser Frage.
meiner Meinung nach sind beide Lösungen falsch.
Nein, das wäre vom Schaden und den auftretenden Kräften her so, als ob beide Autos parallel nebeneinander mit jeweils 100 km/h gegen eine Betonwand fahren.
....in ein stehendes.
Das dann allerdings nach hinten geschleudert würde und so eine ganze Menge Energie aufnimmt, was bei einem Frontalaufpralle gegeneinander nicht der Fall wäre.
Das ist richtig. Der Stoß ist ein anderer. Es geht lediglich darum, dass die Betrachtung unabhängig vom Inertialsystem sein muss.
Und man kann immer ein Inertialsystem finden wo eben ein Auto ruht und sich das andere mit 200km/h bewegt.
Was aber nichts daran ändert, dass die Frage des Fragestellers zu verneinen ist.
Nein, die beiden Situationen sind nicht genau gleich, obwohl sie auf den ersten Blick ähnlich erscheinen mögen. Hier sind einige Unterschiede:
- Impuls: In dem Fall, in dem zwei Autos mit je 100 km/h aufeinander zufahren, wäre der Impuls der beiden Autos im Idealfall gleich und entgegengesetzt, sodass der gesamte Impuls des Systems null wäre (vorausgesetzt, beide Autos haben die gleiche Masse). In dem Fall, in dem ein Auto mit 200 km/h gegen eine starre Wand fährt, bleibt der Impuls nicht gleich Null, da die Wand keinen Rückstoß erfährt.
- Energetische Überlegungen: Bei zwei kollidierenden Autos wird die Energie in beide Fahrzeuge verteilt, wodurch die Verformung und der Schaden an jedem Auto potenziell geringer sein könnten als in dem Fall, in dem ein Auto gegen eine unverrückbare Wand fährt.
- Kollisionsdynamik: Bei einer Kollision zwischen zwei Autos gibt es die Möglichkeit, dass die Fahrzeuge in verschiedene Richtungen abgelenkt werden. Bei einem Aufprall gegen eine starre Wand ist dies nicht der Fall.
- Materialverhalten: Eine starre Wand kann anders als ein Auto konstruiert sein und auf den Aufprall anders reagieren.
In dem Fall, in dem ein Auto mit 200 km/h gegen eine starre Wand fährt, bleibt der Impuls nicht gleich Null, da die Wand keinen Rückstoß erfährt.
Muss sein sonst wäre die Impulserhaltung verletzt.
Wenn das Auto mit 200 gegen die Wand fährt wird der Impuls auf die Wand und in das Fahrzeug übertragen.
Bei der Kollision gilt das selbe nur dass sich der Gesamtimpuls auf beide Fahrzeuge verteilt. Eine Wand hat idr keine Knautschzone.
Zudem ist die Impulserhaltung invariant zum Inertialsystem. Das beduetet es ist egal was sich wie bewegt solange die relativ Geschwindigkeit erhalten bleibt.
Nein. Die starre Wand hat ja keine Knautschzone, die darauf ausgelegt ist Energie bei einem Aufprall aufzunehmen.
Man kann es tatsächlich so betrachten, als wäre aus Sicht jedes Autos das jeweils andere ein festes Hindernis, d.h. jedes Auto arbeitet mit seiner eigenen Knautschzone, aber nicht mit der Knautschzone des anderen. Es ist also eher, als wenn man mit 100 auf eine starre Wand prallt.
Von der Geschwindigkeit her ja, von der mechanischen Verformung nein, weil die starre Wand keine Energie des Aufpralls absorbiert, wie ein zweites Auto.
Oder ein Auto mit 200km/h in ein stehendes.
Der Ausgang eines Experiments darf nicht vom Inertialsystem abhängen.