Hallo Naturwissenschaftler,
ich habe ein kleines Verständnis-Problem bezüglich folgenden Sachverhalts:
Zwei Autos gleichen Gewichts und homogenen Aufbaus (halt idealisiert) fahren mit der gleichen Geschwindigkeit - sagen wir 50 km/h - aufeinander zu und kollidieren frontal.
Der Standard-Spruch, den man dazu zu hören bekommt, ist: "Das ist, wie wenn man mit 100 km/h gegen eine Wand fährt."
Das hat mir sogar ein Kollege versucht, mit Berechnung von Impuls und so (das verstehe ich bis heute nicht richtig) zu erklären. Mein (hoffentlich) gesunder Menschenverstand sagt mir allerdings, dass es egal ist, ob ich von 50 auf 0 km/h durch ein anderes Auto oder eine Wand abgebremst werde.
Meines Erachtens müsste ich mit 50 km/h gegen eine auf mich mit 50 km/h zufahrende "Wand" (LKW mit seeehr großem Gewicht) fahren, um den Effekt "Mit 100 gegen die Wand" zu erreichen.
Ist meine Überlegung richtig? Oder spielen da kinetische Energien und so'n Zeugs eine Rolle, die ich nicht berücksichtigt habe?
Wäre toll, wenn mir das jemand mit physikalisch-mathematischem Hintergrund erklären könnte, sofern mich mein "Gefühl" im Stich gelassen hat.
Schönen Abend noch.
Gruß
KyneGyne
Probleme mit der Physik ...
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Björn S.
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#2 AW: Probleme mit der Physik ...
Hallo,
zwei Autos mit 50 km/h = ein Auto mit 70,7 km/h auf eine Wand.
Für den Rechenweg siehe hier: http://www.physikerboard.de/topic,23138,-entspricht-der-aufprall-zweier-autos-mit-je-50-km-h--gleich.html
Gruss
Björn
zwei Autos mit 50 km/h = ein Auto mit 70,7 km/h auf eine Wand.
Für den Rechenweg siehe hier: http://www.physikerboard.de/topic,23138,-entspricht-der-aufprall-zweier-autos-mit-je-50-km-h--gleich.html
Gruss
Björn
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GFAJ-1
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#3 AW: Probleme mit der Physik ...
Also,
bei deinem Beispiel liegt die Relativgeschwindigkeit bei lockeren 100 km/h es wird aber jedes Auto lediglich um 50 km/h abgebremst wenn sie aufeinander treffen somit wird auch nur die kinetische Energie für 50 frei gesetzt.
Pro Auto.
Die kinetische Energie steigt allerdings quadratisch mit der Geschwindigkeit.
Soll heißen bei 100 hast du vier mal so viel Energie wie bei 50 allerdings reichen selbst zwei mal 50 welche aufeinander prallen nicht aus um diese zu erzeugen und haben somit lediglich die hälfte dieser Energie zur Verfügung
Also ich fahre lieber gegen ein Auto mit 50 während ich selbst 50 fahre als gegen eine Wand die steht mit 100
Edit://
Ach ja vergessen deine Überlegung mit dem lkw ist übrigens richtig.
bei deinem Beispiel liegt die Relativgeschwindigkeit bei lockeren 100 km/h es wird aber jedes Auto lediglich um 50 km/h abgebremst wenn sie aufeinander treffen somit wird auch nur die kinetische Energie für 50 frei gesetzt.
Pro Auto.
Die kinetische Energie steigt allerdings quadratisch mit der Geschwindigkeit.
Soll heißen bei 100 hast du vier mal so viel Energie wie bei 50 allerdings reichen selbst zwei mal 50 welche aufeinander prallen nicht aus um diese zu erzeugen und haben somit lediglich die hälfte dieser Energie zur Verfügung
Also ich fahre lieber gegen ein Auto mit 50 während ich selbst 50 fahre als gegen eine Wand die steht mit 100
Edit://
Ach ja vergessen deine Überlegung mit dem lkw ist übrigens richtig.
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KyneGyne
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#4 AW: Probleme mit der Physik ...
Vielen Dank euch beiden!
Das mit der Energie habe ich jetzt geschnallt.
Habe ich das richtig verstanden, dass es für mich als Passagier dann aber egal ist, ob ich mit 50 gegen ein anderes Auto oder mit 50 gegen eine Wand fahre, da der Weg der negativen Beschleunigung der gleiche ist? Nehmen wir mal Sachen wie umherfliegende Lichtmaschinen aus der Rechnung heraus.
Gruß
KyneGyne
Das mit der Energie habe ich jetzt geschnallt.
Habe ich das richtig verstanden, dass es für mich als Passagier dann aber egal ist, ob ich mit 50 gegen ein anderes Auto oder mit 50 gegen eine Wand fahre, da der Weg der negativen Beschleunigung der gleiche ist? Nehmen wir mal Sachen wie umherfliegende Lichtmaschinen aus der Rechnung heraus.
Gruß
KyneGyne
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cypher
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#6 AW: Probleme mit der Physik ...
Wenn dir das Auto entgegenkommt addieren sich ja die Geschwindigkeiten.
Also dein Auto 50 km/h das entgegenkommende 70km/h.
Wären zusammen 120km/h. Also würdest du somit mit 120km/h gegen eine Wand fahren.
Lieber nur dein eigenes Auto mit 50km/h gegen eine Wand fahren.
Das einzige was für 2 Autos spricht: Sie können einen Teil der Geschwindigkeit absorbieren. Das tut eine Wand in der Regel nicht.
Aber ich glaube mit der Wand ist dir trotzdem mehr geholfen.
Hoffe das war die richtige Antwort auf deine Frage.
MFG Cypher
Also dein Auto 50 km/h das entgegenkommende 70km/h.
Wären zusammen 120km/h. Also würdest du somit mit 120km/h gegen eine Wand fahren.
Lieber nur dein eigenes Auto mit 50km/h gegen eine Wand fahren.
Das einzige was für 2 Autos spricht: Sie können einen Teil der Geschwindigkeit absorbieren. Das tut eine Wand in der Regel nicht.
Aber ich glaube mit der Wand ist dir trotzdem mehr geholfen.
Hoffe das war die richtige Antwort auf deine Frage.
MFG Cypher
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Streaker87
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#8 AW: Probleme mit der Physik ...
@Cypher:
Hm? Die Energien werden addiert, nicht die Geschwindigkeit.
Ich komme auf eine Geschwindigkeit von ca. 86 km/h für zwei Autos die sich mit 50 km/h und 70 km/h entgegenkommen.
Hier nochmal die angepasste Rechnung aus dem Forum:
Kinetische Energie: W = 0.5 * m * v²
50 km/h = 13,89 m/s
70 km/h = 19,45 m/s
Kinetische Energie von einem Auto mit 50 km/h:
W = 0.5 * 2000 kg * (13,89 m/s)²
W = 192932.1 J
Kinetische Energie von einem Auto mit 70 km/h:
W = 0.5 * 2000 kg * (19,45 m/s)²
W = 378146.9 J
W(50) + W(70) (für beide Autos) = 571079 J
Kinetische Energie für ein Auto mit 120 km/h:
W = 0.5 * 2000 kg * (33.34 m/s)²
W = 1111555.6 J
Geschwindigkeit, die ein Auto bei 571079 J hätte:
W / (0.5 * m) = v²
571079 J / (0.5 * 2000) = 571 m²/s²
--> Wurzel ziehen:
v = 23,89 m/s = 86 km/h
Hm? Die Energien werden addiert, nicht die Geschwindigkeit.
Ich komme auf eine Geschwindigkeit von ca. 86 km/h für zwei Autos die sich mit 50 km/h und 70 km/h entgegenkommen.
Hier nochmal die angepasste Rechnung aus dem Forum:
Kinetische Energie: W = 0.5 * m * v²
50 km/h = 13,89 m/s
70 km/h = 19,45 m/s
Kinetische Energie von einem Auto mit 50 km/h:
W = 0.5 * 2000 kg * (13,89 m/s)²
W = 192932.1 J
Kinetische Energie von einem Auto mit 70 km/h:
W = 0.5 * 2000 kg * (19,45 m/s)²
W = 378146.9 J
W(50) + W(70) (für beide Autos) = 571079 J
Kinetische Energie für ein Auto mit 120 km/h:
W = 0.5 * 2000 kg * (33.34 m/s)²
W = 1111555.6 J
Geschwindigkeit, die ein Auto bei 571079 J hätte:
W / (0.5 * m) = v²
571079 J / (0.5 * 2000) = 571 m²/s²
--> Wurzel ziehen:
v = 23,89 m/s = 86 km/h
