Differenzgeschwindigkeit Auffahrunfall

St. Trum. P · Gast

Meine Frage:
Hallo,
Wenn 2 PKW miteinander kollidieren, ist ja für die Auswirkung der kinetischen Energie nur die Differenzgeschwindigkeit entscheidend.
Also ist es egal ob im 1 Fall das vordere Auto steht und das hintere Auto mit 30 KM/h auffährt, oder ob das vordere Auto 100 KM/h fährt und das hintere mit 130 auffährt.
Wie sieht das ganze denn für einen unbewegten Beobachter am Straßenrand aus?
Das Mehr an kinetischer Energie im 2 Fall ist ja nicht auf wundersame Weise verschwunden, wenn angenommen wird, das beide Autos im ersten Fall zum stehen kommen nach dem Crash und im 2 Fall beide Autos mit 100 KM/h weiterfahren ( vereinfachend könnte man die Masse des vorderen Autos unendlich setzen, und die kin E in Verformung abbauen lassen)

Meine Ideen:
Ich könnte mir nur erklären, dass es sich für den Beobachter im 2 Fall so darstellt, dass die eigentliche Verformungsenergie bei 100 kmh in den zusätzlich zurückgelegten Weg geht, ohne mehr Schaden zu verursachen? passt das so?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ich würde eher von der Schwerpunkts-Energie ausgehen (also kin. Energie im Bezugssystem, in dem der Schwerpunkt ruht), da laut Impulserhaltung die Schwerpunktgeschwindigkeit direkt vor und nach der Kollision gleich bleiben sollte.

Gruß
Marco

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

Vollkommen unelastischer Stoss

Geschwindigkeit beider Autos nach dem Aufprall

Energiedifferenz durch Verformung

Qubit · Anmeldungsdatum: 17.10.2019 Beiträge: 1116

Wie as_string schon sagte, spielt die Schwerpunktsenergie für die "Kollisionsenergie" keine Rolle, also (mit " '-Größen " bzgl. Schwerpunkt):

E' steht für die Kollision zur "Verfügung"..

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21468

Dummerweise werden die Begriffe uneinheitlich verwendet.

Du verwendest "Schwerpunktsenergie" im Sinne von "kinetische Energie des Schwerpunktes". In der Teilchenphysik ist die "center-of-mass energy" aber gerade die Kollisionsenergie im Schwerpunktsystem, d.h. die Bezeichnung funktioniert genau anders herum.

In dem Sinne verwendet das wohl auch as_string, wenn er schreibt "Ich würde von der Schwerpunkts-Energie ausgehen (also kin. Energie im Bezugssystem, in dem der Schwerpunkt ruht)".

Qubit · Anmeldungsdatum: 17.10.2019 Beiträge: 1116

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21468

Ich glaube, eine Formel sagt da mehr als tausend Worte …

Dabei stehen v_a und v_b für die Geschwindigkeiten der Autos bzgl. eines beliebigen Bezugsystems, und u für die Geschwindigkeit eines Beobachters bzgl. des selben Bezugsystems. E_u ist dann die gesamte kinetische Energie, die dieser Beobachter diesen beiden Autos zuschreibt.

Wählt man als Bezugsystem das Schwerpunktsystem (*), so erhält man auf der rechten Seite zwei Terme, wobei der erste Term invariant bzgl. der Wahl des Beobachters d.h. bzgl. der Geschwindigkeiten u, u', u'' … ist, d.h. der eine invariante Größe zur Charakterisierung der Dynamik des Stoßes darstellt (während der zweite Term ausschließlich der Relativbewegung zwischen Beobachter und Schwerpunkt geschuldet und daher für die Dynamik des Stoßes irrelevant ist; die Autos gehen für jeden Beobachter gleich kaputt).

Das ist ja im wesentlichen deine Gleichung.

Der Witz ist lediglich, dass die Bedeutung in der Formel und deren Erklärung steckt, nicht in den Namen, die man sich später für die Terme ausdenkt. Also Formel > Erklärung > Bedeutung > Begriff (während bei vielen Verständnisproblemen das nutzlose Muster Begriff > ? vorliegt, dem man oft auch mittels Begriff > Erklärung > ? nicht zu einer Bedeutung verhelfen kann; ist jedenfalls meine Beobachtung seit der Schulzeit bis an die Uni).

Hilbert hat das überspitzt so formuliert:

Man muß jederzeit an Stelle von "Punkten", "Geraden", "Ebenen", "Tische", "Stühle", "Bierseidel" sagen können."