Auto kollidiert mit Vogel

der_Kollege · Gast

Hallo,

neulich Diskussion unter Kollegen: Ist es für einen Vogel der Masse x "egal" ob er selbst mit 60 km/h auf die Scheibe eines stehenden Autos knallt, oder ob der Vogel in der Luft "steht" und ein Auto mit 60 km/h mit ihm zusammenprallt ?

Von den Geschwindigkeiten her denke ich, daß dies austauschbar ist, aber vom Impuls her (Masse x v) denke ich, daß die Situation "Auto fährt" den Vogel mehr Federn kostet.

Danke für kurze physikalische Analyse.

der_Kollege

TheBauminator · Anmeldungsdatum: 09.09.2015 Beiträge: 3

Ich würde sagen, dass es egal ist wer von beiden fährt.
(Wenn man mal von Luftwiederstand absieht)
Stell dir mal folgendes vor:

Ein Vogel fliegt mit 60 km/h in Richtung Auto, welches fest da steht.
Ich würde mal sagen, dass ein Vogel so ca. 1/1000 bis 1/2000 des Autos wiegt, daher wird das Auto nicht wirklich beschleunigt. (d.h. man könnte das Auto auch durch eine statische unbeweglich Mauer ersetzen und es würde sich nicht viel ändern). Wenn man sich den Flug des Vogels anschaut aus der Sicht des Autos, sieh man nur, dass der Vogel näher kommt. Da Boden, Luft und etc. keine Rolle spielen, können wir sie auch weglassen. Wenn nur noch Auto und Vogel da sind kann man nicht mehr sagen, wer sich im Endeffekt bewegen und wer nicht.

Lange Rede, kurzer Sinn.
Dazu noch ne kleine Rechnung.
(Wichtig: das was dem Vogel wehtut ist die Beschleunigung von ihm selbst)
Wenn der Vogel Fliegt:

Sagen wir der Vogel hat wird ca. 5 cm zusammengestaucht bei Aufprall.
(Natürlich nur ganz kurz und auch nur das das ganze Feder Zeugs. Er hat nur Millisekunden nach dem Aufprall wieder seine Urspüngliche Form)

s=0,05m

v=sqr(2as)

v meint hier Delta v, also halt die Geschwindigkeitsänderung
Delta V =20m/s

V^2=2*a*s

20*20=2*a*0,05
a=400/2/0,05
a=4000m/s^2

Hört sich nach viel an, ist es aber nicht, da die Beschleunigung nur ca. 5 ms lang dauert.

Wenn das Auto fährt:

Delta V ist wieder 20m/s
unsere "Knautschzone" ist wieder s=0,05m
Hat sich irgendwas geändert?
Nein.

(Es würde sich auch nicht ändern, wenn der Vogel 10x so viel wiegt wie das Auto, allerdings hätte dann eher das Auto ein Problem)
Ich hoffe ich konnte helfen und hab dich nicht noch mehr verwirrt.
Wenn noch fragen offen sind dann frag.

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

der_Kollege · Gast

Danke für die Antworten.

@Jayk

dachte es müßte einen Unterschied machen, ob a) ein Auto mit 1000 kg und 60 km/h auf einen Vogel prallt oder b) ein Vogel mit 0,1 kg und 60 k/mh auf einen stehenden massiven Körper.

Der Impuls ist doch bei a) größer und damit auch die Wirkung !?

Huggy · Anmeldungsdatum: 16.08.2012 Beiträge: 785

Das ist eine naive, aber unausrottbare Vorstellung. Mit naiv meine ich keinesfalls dumm. Über ähnliche Fragen waren sich noch bis zu den Zeiten Galileos kluge Geister uneins.

Man muss sich klar machen, dass die Geschwindigkeit und damit auch der Impuls eine vom Bezugssystem abhängige Größe ist. In dem Sinne hat sie ohne Angabe des Bezugssystems keine objektive Bedeutung. Hier auf der Erde sind wir es gewohnt, Geschwindigkeiten relativ zur Erdoberfläche anzugeben. Ein Beobachter, der sich relativ zur Erdoberfläche nicht bewegt, misst diese Geschwindigkeiten.

Betrachten wir nun ein relativ zur Erdoberfläche mit einer Geschwindigkeit v fahrendes Auto, das sich auf einen Vogel zubewegt, der mit Geschwindigkeit 0 relativ zur Erdoberfläche über der Straße herumflattert und von dem Auto gerammt wird.

Nun betrachten wir dieselbe Situation von einem Beobachter in einem Zug, der sich mit derselben Geschwindigkeit, wie das Auto bewegt. Relativ zum Zug hat das Auto die Geschwindigkeit 0 und der Vogel bewegt sich relativ zum Zug mit einer v auf das Auto zu.

Werden nun zwei Beobachter, der eine relativ zur Erdoberfläche ruhend, der andere im Zug, unterschiedliche Beschädigungen am Auto und am Fahrzeug beobachten? Nein, das tun sie nicht! Und wenn man die Sache so aufzieht, erscheint einem das auch absurd.

Was hat denn nun eine objektive Bedeutung? Etwas, das sich bei einer Änderung des Bezugssystem nicht ändert. Das ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Vogel. Die ist in jedem Bezugsystem v.

Man könnte jetzt meinen, das man durch reines Nachdenken zu dem Ergebnis gekommen ist, dass nur Relativgeschwindigkeiten eine objektive Bedeutung haben. Das wäre aber ein Fehlschluss. Dies ist nur eine Erfahrungstatsache. Die lange Diskussion um den "Äther" zeigt das deutlich.

der_Kollege · Gast

Danke, gut erklärt und (jetzt) auch einleuchtend.

Gruß,
der_Kollege

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Frankx · Anmeldungsdatum: 04.03.2015 Beiträge: 985

Dazu fällt mir folgende Story ein:

Angeblich sollten bei einem Flugzeughersteller Tests durchgeführt werden, wie sich eine Cockpitscheibe bei Kollision mit Vögeln verhält.

Es wurde dazu ein Testgerät entliehen, mit dem man tote Hühner auf entsprechende Geschwindigkeit beschleunigen konnte und schoss damit auf das Flugzeug.

Die Wirkung war verheerend.
Der Vogel durchschlug die Scheibe, knallte gegen den Dummypiloten, riss dessen Sitz aus der Verankerung und landete irgendwo an der Kabinenwand, wo weitere Schäden entstanden.

Man prüfte alle eingestellten Werte, fand aber keine Fehler und holte sich die Hersteller der Testvorrichtung zu Hilfe.

Nach eingehender Untersuchung wurde empfohlen, bei neuen Tests keine tiefgefrorenen Hühner mehr zu verwenden.

(Hab ich mal ungefähr so irgendwo gelesen. Keine Ahnung, ob das nicht ein modernes Märchen ist.)