Priusfreunde.de

Die kinetische Energie hast Du korrekt berechnet aber leider zum Medium Strasse

Lass Dir s bitte im Physikerboard.de vorrechnen.

Das lässt sich beliebig oft wiederholen, wird dadurch aber nicht richtiger. Du berechnest die kinetische Energie der Fahrzeuge (jeweils relativ zur Straße) ja durchaus richtig. Der Knackpunkt liegt aber hier:
Da die kinetische Energie ja nicht so einfach im Crashfall verloren geht, sondern in Kaltverformung etc. endet, [...]
Ein Teil der Energie geht in der Tat durch Kaltverformung drauf. Der Rest ist die verbleibende Bewegungsenergie, die Du mit 0 annimst. Das ist aber nicht richtig. Wenn zwei Fahrzeuge in gleicher Richtung mit 130 km/h bzw. 150 km/h zusammenkrachen, dann bleiben die Fahrzeuge dadurch erstmal nicht stehen. Die verbleibende Energie ist die, die Du fälschlich dem Unfallschaden hinzurechnest. Tatsächlich ist es aber eben nur die immer noch vorhandene kinetische Energie.

here we go
www.physikerboard.de/topic,60950,-unters...z--e%3D1-2mv%B2.html

Ich verstehe nicht genug von Physik, aber ein paar Fragen stelle ich mir schon:

2 identische Autos fahren hintereinander und prallen aufeinander, weil der hintere Wagen 20 km/h schneller ist. Einmal mit 150 und 130 km/h, das andere mal mit 20 und 0 km/h.

Ist der Aufprall identisch, wie hier diskutiert wird? Welche Faktoren spielen da noch mit?

Ich sehe folgendes: Bei 150 km/ bewegen sich die 4 Räder viel schneller. Dadurch steckt zusätzliche Energie in den Rädern, wie wirken die sich auf den Unfall aus? Mehr Beharrungsvermögen, größerer Schaden?

Wie wird der langsame Wagen durch den Unfall beschleunigt? Quasi Billiardkugeleffekt. Wenn man an die Räder denkt: Haben die Räder des langsameren Fahrzeug auch einen Effekt, so daß es schwieriger ist, den langsamen Wagen zu beschleunigen?

Davon ganz abgesehen: Wenn ein Auto bei Tempo 130 von hinten geschubst wird, muß es in der Praxis erstmal sicher zum Stehen kommen... Das dürfte das größte Problem sein, die Fahrzeuge werden in der Praxis selten mittig und ohne jeden Winkel kollidieren.

Drehende Räder und schleudern lassen wir hier mal völlig aussen vor.
Ich will hier den Beweis bringen, dass die hier von Harbo verwendete Formel zur Berechnung der Aufprallenergie falsch und somit rein von der Geschwindigkeitsdifferenz der beiden Fahrzeuge abhängig ist bei welcher der Unfall passiert. Und zwar ist diese unabhängig von der Eigengeschwindigkeit.
Erste Antwort im Physikerforum gibts bereits und die schlägt in meine Kerbe.

@CAKlaus schrieb:
Der Rest ist die verbleibende Bewegungsenergie, die Du mit 0 annimst.Wo steht das?

@hilde, @CAKlaus
Klar bewegen sich beide Fahrzeuge weiter und im idealen Grenzfall (wenn die Autokonstruktion) die Differenz der kinetischen Energie nur in Kaltverformung überführt hat (also kein Stoßimpuls vorhanden ist) eben mit 130km/h.
Aber die zur Verformung beitragende Energie ist 90Wh und die ist 14mal so groß wie der reine 20km/h zu 0km/h Fall.

Die beiden 150/130 Fahrzeuge "fahren" dagegen im Idealfall mit 130km/h und doppelter Masse/Gewicht weiter und haben zusammmen immer noch 2 mal 271,7 Wh kinetische Energie, die sich natürlich zu weiteren Kaltverformungen eignen, wenn die Fahrzeuge nicht mehr sicher auf der Straße zu halten sind.

Einen rechnerischen Beweis, der meine Darstellung ins wanken bringt, würde mich sehr interessieren.

Da ist die Formel zum Beweis für deinen Denkfehler
Es sind eben keine 90Wh sondern nur 6,43 Wh bei 20km/h Unterschied bei 1500kg

www.physikerboard.de/topic,60950,-unters...z--e%3D1-2mv%B2.html

Es kann rein die kinetische Energie aus der Geschwindigskeitsdifferenz der beiden Fahrzeuge zueinander weitergegeben werden. Und diese ist unabhängig von der eigenen Geschwindigkeit

Bzw hier konkret

www.leifiphysik.de/mechanik/impulserhalt...-unelastischer-stoss

setz die unterschiedlichen Geschwindigkeiten ein und rechne es durch...
Somit lautet der Impulserhaltungssatz für den zentralen vollkommen unelastischen Stoß
m1⋅v1+m2⋅v2=(m1+m2)⋅v′
und der Energieerhaltungssatz für den zentralen vollkommen unelastischen Stoß
12⋅m1⋅v12+12⋅m2⋅v22=12⋅(m1+m2)⋅v′2+ΔEmitΔE>0
Dabei sind m1 und m2 die Massen der beiden Stoßpartner, v1 und v2 die Geschwindigkeiten der beiden Stoßpartner vor dem Stoß, v′ die Geschwindigkeit der beiden Stoßpartner nach dem Stoß und ΔE die innere Energie der beiden Stoßpartner nach dem Stoß.

Dieses System aus zwei Gleichungen lässt sich z.B. nach den Größen v′ und ΔE auflösen (vgl. die entsprechende Erarbeitungsaufgabe) . Man erhält
v′=m1⋅v1+m2⋅v2m1+m2
ΔE=12⋅m1⋅m2m1+m2⋅(v1−v2)2

Vereinfacht ausgedrückt: der angenommene Bezugspunkt Straße ist falsch, der maßgebliche Bezugspunkt ist das mit 130km/h vorausfahrende Auto. Nebenbei bemerkt ist auch beim stehenden Auto der Bezugspunkt Straße nicht korrekt. Es wirkt also nur kinetische Energie in Höhe der Geschwindigkeitsdifferenz.

Um jetzt mal wieder zum Thema Tempolimit zu kommen: nicht von ungefähr wird von einer notwendigen Verringerung der Differenzgeschwindigkeit gesprochen um Unfallfolgen abzumindern. Kracht ein PKW mit 130km/h in einen mit 80km/h vorschriftsmäßiges Tempo fahrenden LKW so entspricht die Geschwindigkeitsdifferenz eben nur 50km/h und somit einem Geschwindigkeitsbereich der auch beim Crashtest überprüft wird. Bei 200km/h und mehr siehts da richtig böse aus.

Ich bin daher für Tempo 80 auf Autobahnen dann gibts keine Differenz mehr. Bzw besser gleich Tempo 30 weil dann gibts auch keinen Stau mehr und die Spritschluckenden LKW ersetzen wir bei der Gelegenheit gleich durch Eselkarren dann ist die Klima-Gretel auch zufrieden. Ausser mit dem Tierschutzbund muss dann noch über die Pausenzeit diskutiert werden nach nem 15 Minuten Ritt

Zitat von @hilde:
Da ist die Formel zum Beweis für deinen Denkfehler
Es sind eben keine 90Wh sondern nur 6,43 Wh bei 20km/h Unterschied bei 1500kg


Zitat von Dreistein:
Im zweiten hypothetischen Unfall fãhrt ein Fahrzeug mit 150 km/h auf ein mit 130 km/h vorausfahrendes Fahrzeug auf. Die Summe der Energien muss konstant bleiben, d.h. wir haben insgesamt 633,4 Wh. Davon gehen die 6,43 Wh wieder ab, die durch die plastische Verformung aufgenommen werden. Es bleiben rund 627 Wh übrig. Das ist die Energie, die in der Bewegung der beiden nunmehr gleichschnellen Fahrzeuge gespeichert ist.

Gemäß E=1/2mv² ist v=sqr(2E/m). Das sind bei 627 Wh noch rund 139 km/h, mit denen sich beide Fahrzeuge weiterbewegen.

So so, eine plastische Verformung mit nur 6,43Wh soll also das gestoßenen Fahrzeug mit 1500kg Gewicht von 130km/h auf 139km/h gebracht haben?

Hier sind aber 38,9 Wh für nötig.

Beweis:
Fahrzeug 130km/h hat 271,7 Wh kinetische Energie
Fahrzeug 139km/h hat 310,6 Wh kinetische Energie

Da kann etwas nicht stimmen bei der Annahme von Dreistein aus dem Physikerboard.

Ich habs noch nicht nachgerechnet und mag so sein wie Du sagst.
Fakt ist jedoch was anderes..
Es kommt einfach nur allein auf die Geschwindigkeitsdifferenz an. Ist mit diesen Formeln
www.leifiphysik.de/mechanik/impulserhalt...-unelastischer-stoss
der Beweis erbracht, dass Du nen Denkfehler hattest?

hilde schrieb:
Es kommt einfach nur allein auf die Geschwindigkeitsdifferenz an. Bevor man jetzt die Physik bis ins letzte Detail seziert und dann auch den weiteren Unterschied beim Unfallverlauf betrachtet, was schlussendlich den wahren Unterschied zwischen 150 und 130 im Vergleich zu 20 und 0 ausmacht.

Was war nochmals eines der Hauptprobleme auf unseren Autobahnen?
Wie es Priuskater schon ansprach, eine viel zu große Geschwindigkeitsdifferenz!

Oder will man es halten wie Valentin?
- Am Montag nur die LKWs
- Am Dienstag nur Kleinwagen mit 120-160kmh
- Am Mittwoch nur die Mittelklassewagen mit 160-200kmh
- Am Donnerstag nur die Oberklassewagen mit 200-240kmh
- Am Freitag nur die Sportwagen

Eigentlich könnte man dann wie bei Original-Valentin mit "am Montag nur Radfahrer" auch diese auf die Autobahn lassen. Es wären ja noch 2 Tage frei .

eppf

Im www leht gefühlt die Mehrheit das Tempolimit ab.
Fährt man auf freier Bahn "nutzt" man das kaum. Ja wenn alle frei fahren wollen, warum ist dann der nicht kaufbare weil bei 180 eingebremste RAV4 gelegentlich der Schnellste? Warum konnte ich bislang meinen GT nicht voll ausfahren? Ja, warum fahren die dann nicht?

Herrlich so eine Diskussion...damit kann man das Volk beschäftigen.

Es ist nicht die Mehrheit. Nur ein paar Lautsprecher, die um ihre Freiheit fürchten und deswegen die Kritik umso lauter herausposauen, so dass man den Eindruck einer Mehrheit gewinnt.

haribo schrieb:


So so, eine plastische Verformung mit nur 6,43Wh soll also das gestoßenen Fahrzeug mit 1500kg Gewicht von 130km/h auf 139km/h gebracht haben?

Hier sind aber 38,9 Wh für nötig.

Beweis:
Fahrzeug 130km/h hat 271,7 Wh kinetische Energie
Fahrzeug 139km/h hat 310,6 Wh kinetische Energie

Da kann etwas nicht stimmen bei der Annahme von Dreistein aus dem Physikerboard.
Lassen wir die plastische Verformung einfach mal aussen vor und die kinetische Energie wird vollständig übetragen...

Einmal kurz nachrechnen gemäß www.leifiphysik.de/mechanik/impulserhalt...-unelastischer-stoss
und
www.leifiphysik.de/mechanik/impulserhalt...ufgabe/auffahrunfall


Bei der Lösung der Aufgabe setzen wir alle Geschwindigkeiten positiv.

Aus dem Impulserhaltungssatz für den vollkommen unelastischen Stoß
m1⋅v1+m2⋅v2=(m1+m2)⋅v′ ⇔ v′=(m1⋅v1+m2⋅v2) / (m1+m2)
ergibt sich nach Einsetzen der gegebenen Werte
v′=(1500kg⋅150kmh+1500kg⋅130kmh) / (1500kg+1500kg)=140kmh -> heisst beide Autos fahren nach dem Crash 140kmh

Mit diesem Ergebnis ergibt sich aus dem Energieerhaltungssatz für den vollkommen unelastischen Stoß

(1/2⋅m1⋅v1²)+ (1/2⋅m2⋅v2²) = 1/2⋅(m1+m2)⋅v′²+ΔE ⇔ ΔE=1/2⋅m1⋅v1²+1/2⋅m2⋅v2²−1/2⋅(m1+m2)⋅v′²
nach Einsetzen der gegebenen Größen
ΔE=1/2⋅1500kg⋅150kmh²+1/2⋅1500kg⋅130kmh²−1/2(1500kg+1500kg)⋅140kmh²= 16875000kg⋅kmh² + 12675000kg⋅kmh² - 29400000‬kg⋅kmh² = 150000kg⋅kmh²
Rechnen wir die kmh noch in ms um, so erhalten wir
ΔE=150000kg⋅kmh²=150000kg /3,6(m/s)² = 41666,66J= ca. 41,67kJ

dann noch zum Abschluss kj in Wh umrechenen: 41,67Kj/3,6 = Macht also 11.575Wh um ein Auto mit 1500kg von 130 auf 140 zu beschleunigen.

Ist nun der rechnerische Beweis für de(ine)n Denkfehler endlich erbracht?