Autos prallen aufeinander

Gast

Wir haben bei uns in der Firma heut früh eine interessante Diskussion geführt:
2 Autos fahren frontal zusammen, beide mit 50 km/h unterwegs.
Die meisten meinen dann: 'das ist wie mit Tempo 100 gegen eine Betonwand'
Und lassen sich aber auch nicht von diese Meinung abbringen.
Ein paar von uns meinen, dass ist für beide wie mit 50 gegen eine Betonwand.

Was sagt ihr dazu?

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Am leichtesten kannst du dir es vor Augen führen, wenn du das ganze energetisch betrachtest. Beide Autos haben zu Beginn eine kinetische Energie. Das Ergebnis nach dem Aufprall sind zwei stehende Schrott-Autos. Die kinetische Energie ist also in Verformungs-Energie übergegangen (und Wärme, die wir jetzt aber mal vernachlässigen). Du kannst dir die ganze Verformungsenergie ausrechnen, wenn du die kinetische Energieen der beiden Autos zusammenzählst (gleiche Geschwindigkeiten v=50km/h, gleiche Massen der Autos vorrausgesetzt):

mit Tempo 100 (das wären dann 2v) gegen die Betonwand wäre

Ein Aufprall mit 100 km/h eines Autos auf eine Betonwand setzt also doppelt soviel Verfomungsenergie frei, wie der frontale Zusammenstoß zweier Autos mit jeweils 50km/h. Der Grund ist, weil die Geschwindigkeit quadratisch in die Energie mit eingeht.

Der letztere Fall, also dass beide Autos gleichzeitig mit 50km/h gegen eine Betonwand fahren, würde vom umgewandelten Energiebetrag her am ehesten einem frontalen Zusammenstoß beider mit gleicher Geschwindikeit entsprechen, eben weil du hier wieder einfach die kinetischen Energien addieren musst.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mit Nekos Rechnung bin ich einverstanden.

Bei einem frontalen Zusammenstoß zweier gleicher Autos ist also die Verformungsenergie pro Auto gerade gleich

Die Energie, die freigesetzt wird, ist also für jedes Auto genausoviel wie bei einem Aufprall auf eine Mauer mit 50 km/h.

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Das sieht man auch durch Überlegen: Sind beide Autos gleich schnell, gleich schwer, und treffen sie sich voll frontal (und haben sie gleich elastische Knautschzonen),

dann sorgt jedes Auto dafür, dass das andere dort nicht weiter kann, wo ihre Frontpartien zusammenstoßen. Es bildet also an dieser Stelle eine Wand für das andere Auto.

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Das mit den 100 km/h ist ein anderes Szenario:

Wenn ein sehr leichtes Auto und ein sehr schwerer Lastwagen mit je 50 km/h zusammenstoßen, dann ist das Resultat direkt nach dem Zusammenstoß nicht zwei Fahrzeuge bei 0 km/h, sondern ein Lastwagen mit immer noch 50 km/h, der das verbeulte Auto vor sich herschiebt.

Dann ist das für das Auto tatsächlich so, als ob es mit 100 km/h gegen eine Wand fährt. Der Lastwagen wird zwar auch von dem Ruck beim Zusammenstoß verbeult (Die Stärke des Verbeulens ist Abhängig von den Knautschzonen des Lastwagens und des Autos), aber er wird dabei kaum gebremst.

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Fazit: beide Antworten sind richtig, es kommt darauf an, ob beide Autos gleich schwer sind (Das ist für beide Autos wie ein Aufprall auf eine Wand mit 50 km/h) oder ob eines viel schwerer ist als das andere (Das ist für das viel leichtere Auto wie ein Aufprall auf eine Wand mit 100 km/h).

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Hiho Leute...

Ich möcht auch mal was sagen.

Ich glaub das nicht das wenn sich 2 Autos mit jeweils 50 km/h treffen das das "nur" so schlimm ist wie mit 50 gegen ne Wand zu fahren.

Ich kann mich noch erinnern das ich das damals unseren Physiklehrer gefragt hab und der meinte das wäre so wie mit 100 gegen ne Wand...
Naja er war zwar nicht der absolut beste Prof aber eigentlich würd ich ihm glauben.

Ich bin ja ein Fan der Klasischen Physik.
Wenn sich 2 Lichtstrahlen treffen und "nur" eine Energie von einmal Lichtgeschwindigkeit haben geht auch nicht in mein Kopf rein.

Egal ich meine das es ein Aufprall gibt bei dem die Energie freigesetzt wird wie bei einem Auto mit 100 gegen ne Wand.
Wie der Schaden dabei aufgeteilt wird,
das hängt natürlich von Form etc der Autos ab,
sind beide gleicher Bauart würd ich sagen das die Schäden an beiden Autos größer
sind als wenn eins mit 50 gegen eine Wand donnern.

Die Formeln konnten mich nicht überzeugen...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Aaaaa
ich sehe jetzt so halbwegs wie ihr an die Sache rangeht.

Aber
In dem Moment in dem sich die Beiden Autos treffen, prallen doch 2 Gegenstände mit der Gesamtgeschwindigkeit von 100km/h aufeinander.

Ist es nicht etwas heikel bei dem Beispiel ein ruhendes Bezugssystem zu benutzen?

Ich meine, das würde ja bedeuten das sich beim Aufprall eine ruhende Wand genauso verhält wie ein anderes Fahrzeug das sogar noch entgegenkommt und dementsprechend Energie ins System mit einbringt.

Und das andere Auto steht ja im Moment des Aufpralles sofort still sondern bohrt sich auch noch ins andere Auto hinein, was eine stehende Wand nicht tut.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Um sich das noch ein wenig besser vorstellen zu können vielleicht:
Nehmen wir an, wir haben zwei Autos, die genau gespiegelt aufgebaut sind und die treffen mit jeweils 50km/h direkt aufeinander. Dann sollte der gesamte Crash auch gespiegelt an der "Auftreffebene" ablaufen, also sich alle Teile, die vorne sind, genau in der Mitte berühren und so weiter. Man könnte sich statt dieser fiktiven Mittel-Aufprall-Ebene genau so gut auch eine Wand vorstellen. Für das Auto wäre das kein Unterschied.
Ich muß bei dieser Sache immer an den armen Wellensittich von einer Freundin von mir denken (ok, ist vielleicht etwas weit hergeholt...). Der hatte leider keine Partnerin, was ich persönlich ja eigentlich für Tierquälerei halte! Naja, auf jeden Fall kennt Ihr doch sicher diese Spiegel, die man denen dann in den Käfig hängt, so dass die glauben, da sein noch ein anderer Wellensittich und sich die ganze Zeit nur noch mit ihrem Spiegelbild unterhalten. Irgendwann sind die dann psychisch völlig am Ende, weil das Spiegelbild sie die ganze Zeit nur nachmacht, aber nicht wirklich auf ihr anwerben reagiert, etc... aber das gehört hier vielleicht nicht her. Auf jeden Fall habe ich mir früher immer überlegt, wie man denn einfach (mit begrenzter Intelligenz, wie ein Vogel eben) feststellen könnte, ob das im Spiegel ein echter Vogel ist, oder nicht. Die erste Überlegung war, dass man doch einfach versuchen könnte, den anderen Vogel zu berühren. Aber dann ist mir aufgefallen, dass der Spiegelvogel ja zur selben Zeit auch die Spiegelebene "berührt" und man so nicht eindeutig feststellen kann, ob man jetzt den anderen Vogel oder eine Spiegel berührt (naja, eigentlich fühlen sich sicherlich Federn anders an als ein Spiegel, aber das sei mal vernachlässigt).
Aber zurück zum Thema: Bei den Autos ist es so ähnlich. Wenn ein Auto gegen eine Wand fährt, muß es einfach den selben Effekt haben, wie wenn sich das ganze statt der Wand mit einem gespiegelten Verlauf hinter der Wand abgespielt hätte. Das ist auch ein ähnliches Prinzip wie beim Berechnen von statischen elektrischen Feldern, wenn eine Punktladung vor einer leitenden Platte ist. Vielleicht könnte man das Spiegelprinzip auch in der Mechanik noch weiter ausbauen und für ein paar Probleme gewinnbringend verwenden :?

Ansonsten wurde glaube ich mit den Energien schon so weit alles gesagt. Vielleicht nur noch so viel: Wenn der Aufprall nicht spiegelsymmetrisch ist (was er in Realität natürlich nie ganz sein wird.. wer hat schon zwei genau spiegelsymmetrisch aufgebaute Autos!?!), dann unterscheiden sich die Schäden unter Umständen schon erheblich zwischen Auto<->Auto und Auto<->Wand. Das macht es auch bei Crashtests nicht gerade einfach. So weit ich weiß werden die zwar auch mit starren Stahlbeton-Blocks gemacht, der wird aber nicht einfach direkt in den Weg des Autos gestellt, sondern so, dass z. B. nur 60% auf Fahrerseite auf den Klotz prallen und 40% frei sind. Der Grund liegt eben genau darin, dass ein genau symmetrischer Aufprall nicht realistisch wäre und bei einem unsymmetrischen wahrscheinlich häufig viel schwerere Verletzungen der Insassen zu erwarten sind.

Gruß
Marco

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Das mit Mini und LKW ist so gemeint: Für den Mini ist der Aufprall auf einen LKW, wenn beide 50km/h fahren, in etwa genau so, als ob er mit 100km/h gegen die Mauer gerauscht wäre. Wenn man davon aus geht, dass die Masse des LKW viel größer ist, als die des Minis, dann hat der Mini vorher die Geschwindigkeit 50km/h in die eine Richtung und danach 50km/h in die andere, weil sich die LKW ziemlich unbeeindruckt vom ganzen einfach mit 50km/h weiter bewegen wird, halt mit dem ziemlich kaputten Mini vorne drauf! Das ist genau so, als ob der Mini mit 100km/h gegen einen stehenden LKW prallt (anderes Inertialsystem) und das ist ähnlich wie wenn er mit einer Mauer bei dieser Geschwindigkeit Bekanntschaft machen würde!

Ja, die Energie ist doppelt so groß und verteilt sich auf beide Autos, so dass pro Auto die Zerstörung so ist, als ob es gegen die Mauer gefahren wär.

Gruß
Marco

Physiker141X · Gast

Ihr macht einen Denkfehler.
Ich möchte das ganze Problem nicht unnötig mathematisch kompliziert machen.
Jedoch hängt das genannte Beispiel stark von gewissen gebenheiten ab wie einigen von euch schon aufgefallen ist.
Unter anderem auch von der Stabilität und Beschaffenheit der Wand.
Nehmen wir an die gegebene Wand bietet den gleichen Widerstand wie das Auto A mit angezogener Handbremse im stehenden Zustand.
Es müsste jedem von euch klar sein, dass der Zusammenstoß zwischen zwei sich bewegenden Objekten eine größere Energie freisetzt als der Zusammenstoß eines festen Objektes und einem beschleunigten Objekt dessen Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit im ersten Fall ist, wenn die Objekte alle identisch sind.
Wenn also Auto B auf das parkende Auto A (Wand) mit 50km/h fährt ist der Schaden nicht annähernd so groß wie der Aufprall zwischen Auto B und Auto A (Wand) wenn sich beide Objekte mit jeweils 50km/h aufeinander zubewegen.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Ich habe keine Ahnung, was Du uns genau sagen willst. Vielleicht wäre ein wenig "mathematisch kompliziert" machen doch hilfreich gewesen (auch für Dich selbst).
Außerdem ist der Thread schon über 12 Jahre alt...

Gruß
Marco

Physiker141X · Gast

Ich weiß nicht was man an den oben genannten Gegebenheiten nicht verstehen kann und kann es dir leider nicht noch leichter verständlich machen als ich es oben bereits getan habe.
Das Resultat der oben genannten Annahme ist aber folgendes:
Wenn zwei exakt selbe Autos mit jeweils 50km/h aufeinander fahren ist die freigesetzte Energie wesentlich höher als bei einem Zusammenstoß zwischen einem der beiden Autos welches mit 50 km/h gegen eine Wand fährt.
Ob der Zusammenstoß der beiden Autos dem Zusammenstoß eines Autos mit einer Wand bei 100 km/h entspricht hängt von zusätzlichen Gegebenheiten ab.

PS: Es ist egal wie alt dieses Thema ist.
Es gibt wahrscheinlich Menschen die auf der Suche nach einer Antwort dieses Szenarios sind. Diesen möchte ich die Möglichkeit bieten die Antwort auf die Fragestellung zu verstehen. Vorrausgesetzt sie bringen zu mindest ein wenig logischen Verstand mit um die einfachsten Beispiele zu verstehen.
Wenn das bei dir nicht der Fall ist, tut es mir Leid, dass ich dir nicht weiterhelfen kann.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 434

Was möchtest Du uns damit nun sagen?

Wenn Du es schon so genau machen möchtest. Dann berücksichtige die Steifigkeit einer Wand mit der eines Vorderwagens. Werte Spannungen, Verschiebungen und Beschleunigung aus und ziehe dann deine Schlüsse daraus.

In der Regel ist eine Wand deutlich steifer als ein anderes Fahrzeug und wenn ich die Wahl hätte, würde ich lieber ein Fahrzeug als Kollisionsobjekt bevorzugen. Tödlich sind übrigens Beschleunigungswerte über 50 g und die sind bei einer relativ steifen Wand sehr schnell erreicht.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18071

Man muss zwei Dinge unterscheiden, nämlich
1) die vernichtete kinetische Energie, die die Autos oder das Hindernis deformiert, jedoch nicht notwendigerweise auch die Insassen - Stichwort Knautschzone
2) den aus Sicht eines Autos vernichteten Impuls und die daraus resultierende Beschleunigung, wobei bei letzterer wieder die Deformation eingeht

Es ist also durchaus kompliziert.