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Unelastischer Zusammenstoß Autos
 
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Dorek
Gast





Beitrag Dorek Verfasst am: 09. Apr 2018 19:19    Titel: Unelastischer Zusammenstoß Autos Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hey,
Ich schreibe morgen Physik Klausur, und habe mir eine Test Klausur bei einem Freund besorgt. Es geht um den Impuls und die Aufgabe lautet wie gefolgt:
m(Auto 1) = 1t m(Auto 2) = 2,5t
Wagen 1 und Wagen 2 fahren mit der Geschw. v=70km/h (19,4m/s), aber entgegengesetzter Fahrtrichtung ineinander (Frontalzusammenstoß auf der Landstraße). Nach dem Stoß bewegen sich beide Fahrzeuge mit der Geschwindigkeit v'=30km/h (8,3m/s) in der Richtung, in die sich vor dem Zusammenstoß Auto 2 bewegt hat.

Beurteile die Sicherheit der Insassen von Kleinwagen und SUV bei einem unelastischen Zusammenstoß, in dem Du die Kräfte auf die Insassen qualitativ betrachtest.

Ich habe leider keine Ahnung wie Ich das lösen soll bzw. was man da antworten kann.
Ich freue mich über jede Antwort :)


Meine Ideen:
Ansatz:

19,4 m/s * 1000kg + 19,4 m/s * 2500kg = 67900 NS

(1000kg + 2500kg) * 8,3m/s = 29050 Ns

Leider kann Ich aus diesen Ergebnissen nicht allzu viel deuten. Ich hab mir auch noch überlegt, dass man das vielleicht noch Ekin in betracht ziehen müsste aber da bin Ich dann letztendlich doch wieder planlos.
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 4733

Beitrag Mathefix Verfasst am: 10. Apr 2018 10:34    Titel: Antworten mit Zitat

Für die Klausur ist es wahrscheinlich zu knapp - hättest dich besser eher gemeldet. Trotzdem meine Antwort:

Betrachte die Geschwindigkeitsänderungen und die daraus resultierenden Beschleunigungen.

Auto 1 wird von 19,4 m/s auf 0 m/s abgebremst und dann in Gegenrichtung auf 8,3 m/s beschleunigt.

Auto 2 wird von 19,4 m/s auf 8,3 m/s verzögert.

Wie man leicht einsieht ist die Beschleunigung und die damit auf die Insassen wirkende Kraft bei Auto 1 grösser als bei Auto 2.

Die Insassen in Auto 1 werden erst nach vorn und dann nach hinten geschleudert - Peitscheneffekt.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14801

Beitrag GvC Verfasst am: 10. Apr 2018 16:36    Titel: Antworten mit Zitat

Unter der Voraussetzung, dass die Geschwindigkeitsänderung linear verläuft ist die negative Beschleunigung (=Verzögerung)



ist für beide Autos gleich groß, aber sehr unterschiedlich, nämlich


und


Die negative Beschleunigung von Wagen 1 ist also 2,5-mal so groß wie die von Wagen 2. Gleiche Massen der Fahrer vorausgesetzt, ist die Kraft auf Fahrer 1 2,5-mal so groß wie die auf Fahrer 2.

Mathefix hat Folgendes geschrieben:
Die Insassen in Auto 1 werden erst nach vorn und dann nach hinten geschleudert - Peitscheneffekt.


Das hört sich so an, als würde die Beschleunigung ihr Vorzeichen ändern. Das ist aber nicht der Fall. (Nur die Geschwindigkeit ändert ihr Vorzeichen.) Wird mit "vorne" die Blickrichtung des Fahrers bezeichnet, werden beide Fahrer jeweils nach vorne geschleudert, Fahrer 1 allerdings deutlich stärker als Fahrer 2. Der durch den Sicherheitsgurt bewirkte Peitscheneffekt tritt bei beiden Fahrern auf, bei Fahrer 1 natürlich wiederum stärker als bei Fahrer 2.
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