crashtest?

krümmel · Anmeldungsdatum: 21.08.2007 Beiträge: 3

ich diskutiere gerade mit freunden über folgendes prob.

1. fall: ein auto fährt mit 100 km/h gegen eine wand.

2. fall: zwei autos (identisch mit dem auto im 1.fall) fahren mit jeweils 100 km/h aufeinander zu.

frage: wirken auf alle autos die selben kräfte/energien etc. beim crash?

überlegung:
wenn ich aus der sicht des crashpunktes die sache (2. fall) betrachte, kommt jedes auto mit 100 km/h auf mich zu und es müsste alles so sein wie im 1. fall, oder?
wenn ich aber den 2. fall aus der sicht eines autos betrachte, dann kommt mein hindernis mit einer geschwindigkeit von 200 km/h auf mich zu und wegen 1/2*m*v² müsste das doch eine völlig andere energie sein, als in der ersten überlegung? ich vermute mal, dass in der zweiten überlegung ein denkfehler ist, da man ja sonst energie mit autocrashs erzeugen könnte!? kann mir jemand dazu mal etwas schreiben.
danke.

DarthVader · Anmeldungsdatum: 26.03.2007 Beiträge: 41

servus krümmel,

ich bin der meinung, dass bei beiden fällen das 3.newtonsche gesetz greift, also

und auch das 1.newtonsche gesetz, also das trägheitsgesetz mit

wobei dies zum zeitpunkt des aufpralls gilt

bei der formel die du angibst, hast du meiner ansicht nach aber etwas vergessen:

das gesetz von der erhaltung der mechanischen energie:

krümmel · Anmeldungsdatum: 21.08.2007 Beiträge: 3

@DarthVader
danke erstmal für deine antwort

ehrlich gesagt hilft mir das leider nicht weiter.
das die kräfte der beiden autos sich aufheben ist klar. die frage ist, ob die kräfte die auf die autos einwirken im 1. fall = der im 2. fall sind.

bzw. wie sich das mit der Eges in beiden fällen verhält (die sich aus der Ekin vor aufprall in Epot nach aufprall umwandelt und zwischendrin natürlich die summe beider energien entspricht und dabei aber konst. bleibt. was schon klar war.)

jetzt mal nur den 2.fall (die beiden autos fahren aufeinander zu) betrachtet
vor dem aufprall ist Eges=Ekin, richtig? (widerstände etc. vernachlässigt)
und jetzt gilt es zu überlegen:
wenn Ekin=1/2*m*v^2, wie muss ich das rechnen.
I. Ekin=2(wegen der zwei autos)*(1/2*m*100^2) (betrachtung vom aufprallort aus)
oder
II. Ekin=1/2*m*200^2 (betrachtung aus einem auto)

es ergeben sich ja unterschiedliche energien, also ist eine überlegung falsch (vielleicht auch beide)
und wenn I. warum geht dann nicht II. oder umgekehrt?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Wenn man ein Auto durch einen rollenden Waggon mit Puffer abstrahiert, dann wird im Falle eines Aufpralls oder Zusammenstoss die kinetische Energie in Federspannenergie verwandelt.

1 Fall: Wand

also

2. Fall Zusammenprall zweier Waggone:

also wieder das gleiche wie unter (1).

Aber natürlich ist ein Crash kein elastischer Stoss... vielleicht nur ein Denkansatz !

DarthVader · Anmeldungsdatum: 26.03.2007 Beiträge: 41

@krümmel

(is nen interessantes thema)....ich hätte da noch mal ne frage:

man müsste doch noch die angabe der masse der beiden fahrzeuge hinzuziehen oder???

denn ein frontaler zusammenstoß von einem lkw und einem pkw verhält sich doch anders als zwei pkw`s der selben masse.....

wenn beide autos exat die selbe geschwindigkeit und masse haben, so müssten sie auch die selbe potentielle und kinetische energie aufweisen.

vieleicht sollte sich hier noch jemand einschalten der mehr ahnung hat als ich.... =)

krümmel · Anmeldungsdatum: 21.08.2007 Beiträge: 3

@ DarthVader
siehe anfang, die autos sind identisch (dem entsprechend auch die masse)

@schnudl
ok nehmen wir einfach mal an das fall 1 und fall 2 identisch wären
jetzt ist nur noch die frage, warum der ansatz mit den 200km/h aus der perspektive des autos nicht verwenden darf?
hast du da zufällig noch eine erklärung? das wäre super

DarthVader · Anmeldungsdatum: 26.03.2007 Beiträge: 41

http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=40117

is eigentlich die selbe aufgabe nur mit anderen geschwindigkeiten.

vieleicht hilft dir das weiter.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

1) Im Schwerpunktsystem ist der Stoss so:

v1 = v
v2 = -v

prallen zusammen, danach ist

v1' = v2' = 0

Daher ist die in Deformationsarbeit umgesetzte Energie

2) Im Ruhesystem des ersten Massepunkts ist der Stoss so:

v1 = 0
v2 = -2v

Nach dem Stoss

v2' = v1' = -v (!!!)

Deformationsenergie:

Die Deformationsarbeit ist also in beiden Betrachtungen (Bezugssystemen) gleich. Es gibt hier kein tieferes Geheimnis.