Frontalcrash mit 2 gleichen Autos - Rolle der Geschwindigkeit
Guten Tag zusammen,
angenommen 2 gleichschwere Autos stoßen frontal zusammen.
Ein Auto fährt mit 80km/h, das andere mit 20km/h.
Welches Auto wird deformierter sein bzw. in welchem Auto sind die Überlebenschancen höher?
Es geht mir um den technischen, physikalischen Hintergrund.
(also gerne mit Formeln 😉 )
Wohlgemerkt: die Autos sind absolut gleich schwer!
Danke
316!RHCP
edit:
2 absolut baugleiche Autos!
Selbes Modell, selbe Ausstattung, ja sogar selbe Außenfarbe 😁
Beste Antwort im Thema
Zitat:
Original geschrieben von Hartgummifelge
Ob mit 60 gegen die Wand fährt oder sich beide Fahrzeuge mit 60km/h aufeinander zu bewegen ist egal, das Schadbild ist identisch.
Da addiert sich nichts..
Leider nur teilweise richtig. Ob ein Auto mit 50 vor die (starre!) Wand fährt oder zwei identische Autos mit jeweils 50 fontal ineinander fahren, ist in der Tat egal. Liegt daran, dass beim Crash gegen die Wand das Auto alleine die Bewegungsenergie abbauen muss, da die Wand sich nicht verformt. Bei zwei Autos nimmt jedes die Hälfte der Energie auf, somit kann hier auch die doppelte Geschwindigkeit bei gleichem Schadensbild "verarbeitet" werden. Ob beim Crash zwischen zwei Autos eines steht und das andere 100 fährt oder ob beide mit 50 aufeinander zufahren, ist egal.
Gruß, Hannes
Dipl.-Ing. (Uni) Maschinenbau
63 Antworten
Natürlich macht es keinen Unterschied, ob die Wand nur dasteht oder dir mit 60 entgegenkommt...
🙄
Kopfschüttelnd
Ghost
da hast der hartgummimensch ja echt mal wissenschaftliche beweise geliefert... verlinken ersetzt kein wissen.
erzähl uns mal was zum thema energierhaltungssatz oder bewegte masse. aber bitte ohne wikipedia.....
Zitat:
Original geschrieben von Hartgummifelge
Ob mit 60 gegen die Wand fährt oder sich beide Fahrzeuge mit 60km/h aufeinander zu bewegen ist egal, das Schadbild ist identisch.
Da addiert sich nichts..
Leider nur teilweise richtig. Ob ein Auto mit 50 vor die (starre!) Wand fährt oder zwei identische Autos mit jeweils 50 fontal ineinander fahren, ist in der Tat egal. Liegt daran, dass beim Crash gegen die Wand das Auto alleine die Bewegungsenergie abbauen muss, da die Wand sich nicht verformt. Bei zwei Autos nimmt jedes die Hälfte der Energie auf, somit kann hier auch die doppelte Geschwindigkeit bei gleichem Schadensbild "verarbeitet" werden. Ob beim Crash zwischen zwei Autos eines steht und das andere 100 fährt oder ob beide mit 50 aufeinander zufahren, ist egal.
Gruß, Hannes
Dipl.-Ing. (Uni) Maschinenbau
Zitat:
Original geschrieben von Hartgummifelge
Guck Dir den Fall dazu von denMythbusters oder die Fahrzeuge auf dem Schrottplatz an, die mit ähnlicher Geschwindigkeit gegeneinander geprallt sind, statt Unsinn zu schreiben..
Wenn einer 80 und einer nur 20 fährt, kracht man trotzdem nur mit 80 und nicht mit 100 ins Hindernis.
http://www.youtube.com/watch?v=r8E5dUnLmh4
Gib mir mal was vom Kuchen ab, den Du gegessen hast, während Du Mathe und Physik geschwänzt hast.
Stell Dir einfach vor Du rennst mit 10 Kmh mit dem Gesicht in meine stehende Faust...auaa !
Nun stell Dir vor Du rennst mit 10 Kmh mit dem Gesicht in meine Faust die Dir schon mit 10 Kmh entgegen kommt....aaaauaaaaaaaaaaaaaaaa!
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Moin Moin !
Zitat:
Leider nur teilweise richtig. Ob ein Auto mit 50 vor die (starre!) Wand fährt oder zwei identische Autos mit jeweils 50 fontal ineinander fahren, ist in der Tat egal. Liegt daran, dass beim Crash gegen die Wand das Auto alleine die Bewegungsenergie abbauen muss, da die Wand sich nicht verformt. Bei zwei Autos nimmt jedes die Hälfte der Energie auf, somit kann hier auch die doppelte Geschwindigkeit bei gleichem Schadensbild "verarbeitet" werden. Ob beim Crash zwischen zwei Autos eines steht und das andere 100 fährt oder ob beide mit 50 aufeinander zufahren, ist egal.
Das ist schon mal fast richtig ! "Fast" deswegen ,weil es bei 2 Fzgen noch zu einer Verzahnung kommt ,die den jeweiligen Weg bis zum Stillstand etwas verlängert und damit die grösste Beschleunigung vom Betrag her etwas mindert.
Insofern hast du wie auch "hartgummifelge" recht.
Das Problem ,welches diejenigen haben ,die anderer Ansicht sind
,ich nehme mal als Beispiel :
Zitat:
Stell Dir einfach vor Du rennst mit 10 Kmh mit dem Gesicht in meine stehende Faust...auaa !
Nun stell Dir vor Du rennst mit 10 Kmh mit dem Gesicht in meine Faust die Dir schon mit 10 Kmh entgegen kommt....aaaauaaaaaaaaaaaaaaaa!
Bei deinem Beispiel und Gedankengang handelt es sich um das Zusammentreffen völlig unterschiedlicher Körper und Massen.
Um das mal in einfache Worte zu fassen :
1. Ein Fzg fährt mit 50 km/h gegen eine Wand.Der Anhalteweg ist seine Knautschzone, da die Wand unendlich schwer ist und auch nicht deformiert wird.
2. Das gleiche Fzg fährt mit 50 km/h gegen ein identisches Fzg.Dieses Fzg bleibt ja nicht an dieser Stelle stehen,sondern wird zurückgeschoben ,wodurch sich der Anhalteweg erheblich verlängert.Von der kinetischen Energie ,die das verursachende Fzg vor dem Zusammenprall hatte, wird nur noch die Hälfte zum Verformen dieses Fzges "verbraucht" ,die andere Hälfte verformt das stehende Fzg.
3. Beide Fzge treffen sich mit 50 km/h.Folgerichtig haben beide Fzge die gleiche Kinetische Energie ,es wird kein Fzg zurückgeschoben ,von dem oben angeführten Verzahnungseffekt abgesehen ist also der Anhalteweg jedes der beiden Fzge so ,als wäre es auf eine starre Wand geprallt.
Fazit: Wenn wir also den Verzahnungseffekt vernachlässigen ,ist es völlig egal ,ob ich mit 50 km/h (oder einer beliebigen anderen Geschwindigkeit) gegen eine Wand oder ein anderes gleichschnelles ,identisches Fzg fahre.
Für das Beispiel des TE ergibt sich damit : Es ist völlig egal ,ob du in dem Fzg mit 80 km/h oder in dem 20 km/h schnellen sitzt , die Verletzungen sind in beiden Fällen gleich.
Im Moment des Aufpralls beginnt für beide Fzge ein abruptes Abbremsen ,wg. gleicher Masse und identischer Knautschzone ist diese negative Beschleunigung für beide Fzge identisch. Das gilt auch ,wenn bei dem langsameren Fzg der Nullpunkt der negativen Beschleunigung durchschritten wird ,es also rückwärts geschoben wird.
Also Fzg A:80 , Fzg B : 20 in entgegenges. Richtung
Sekundenbruchteile nach dem Zusammenprall wird die kinetische Energie in Verformungsarbeit umgewandelt : A : 70 / B : 10
Wenig später : A : 60 / B : 0
" " : A : 50 / B : 10 rückwärts
" " : A : 40 / B : 20 "
" " : A : 30 / B : 30 "
Nun bewegen sich beide Fzge mit 30 km/h in die gleiche Richtung ! Eine weitere Verformung kann also nicht mehr stattfinden ! Also rollen beiden langsam aus bzw werden nur noch durch Bremsen und / oder verklemmte Fzgteile abgebremst. Bei beiden Fzgen musste die Knautschzone die kinetische Energie einer Geschwindigkeitsdifferenz von 50 km/h und des eigenen Fzg-Gewichtes abbauen.
MfG Volker
Zitat:
Original geschrieben von schreyhalz
Bei deinem Beispiel und Gedankengang handelt es sich um das Zusammentreffen völlig unterschiedlicher Körper und Massen.MfG Volker
Ja das ist mir klar, es sollte nur den Grundirrtum...
Zitat:
Wenn einer 80 und einer nur 20 fährt, kracht man trotzdem nur mit 80 und nicht mit 100 ins Hindernis.
...ausräumen.
80km/h und 20km/h, beide gleiche Masse. Nehmen wir mal "sauberen" Frontalcrash ohne Abprallen an, d.h. plastischen Stoß mit Impulserhaltung:
m*80km/h - m* 20km/h = 2m * xkm/h -> x= 30km/h
D.h. das Auto mit 80km/h wird durch den Aufprall auf 30km/h verzögert, das mit 20km/h auf 30km/h in dessen Rückwärtsrichtung.
Energetisch bringen die 80 auf 30 mehr Energie ein als die 20 auf -30, wir haben aber auch 2 Knautschzonen statt einer. Die kinetische Energie ist ja mit 0,5 m V² quadratisch zur Geschwindigkeit.
Wenn ich mich nicht verrechnet habe kommt als äquivalent 58km/h gegen die starre Wand für jedes Fahrzeug heraus wenn beide Fahrzeuge identisch sind.
Schöne Frage die ich gerne beantworten wollte... evtl. steht die richtige Antwort auch hier schon... hab nicht alles gelesen... hab nur leider grad keine Zeit zum antworten... muss Eier pflücken bevor es regnet.
Morgen gehts weiter...
Fanta 6
Zitat:
Original geschrieben von Moers75
80km/h und 20km/h, beide gleiche Masse. Nehmen wir mal "sauberen" Frontalcrash ohne Abprallen an, d.h. plastischen Stoß mit Impulserhaltung:m*80km/h - m* 20km/h = 2m * xkm/h -> x= 30km/h
D.h. das Auto mit 80km/h wird durch den Aufprall auf 30km/h verzögert, das mit 20km/h auf 30km/h in dessen Rückwärtsrichtung.
Energetisch bringen die 80 auf 30 mehr Energie ein als die 20 auf -30, wir haben aber auch 2 Knautschzonen statt einer. Die kinetische Energie ist ja mit 0,5 m V² quadratisch zur Geschwindigkeit.
Wenn ich mich nicht verrechnet habe kommt als äquivalent 58km/h gegen die starre Wand für jedes Fahrzeug heraus wenn beide Fahrzeuge identisch sind.
Ja, ich denke das ist der richtige Ansatz, wobei ich statt der Energieänderung eher die wirkenden Kräfte betrachten würde, zumindest wenn es um die Überlebenschance für den Fahrer geht.
Mit deiner Vorarbeit lässt sich das ja leicht machen. Beide erfahren demnach diesselbe Geschwindigkeitsveränderung in derselben Zeit. Damit ist auch die zeitliche Änderungsrate des Impulses: delta p / delta t = m * delta v / delta t = F (also die Kraft, siehe zweites Newtonsches Gesetz) bei beiden Fahrzeugen, und damit wohl auch bei den Insassen, diesselbe.
Niemand hat bei dem Szenario also die besseren Karten ... aber das jetzt ohne Gewähr
Richtige Antworten wurden hier ja schon gegeben... Man muss die Energie im Punkt der Berührung betrachten. Und diese Energie teilt sich gleichmäßig auf beide Fahrzeuge auf, und führt somit so gleichen Verformungen/Beschädigungen.
Ich gebe zu das ist schwierig vorzustellen. Als Hilfe dient das berühmte Pendel mit den Stahlkugel.
Grüße,
Kartoffelquetsche
Zitat:
Original geschrieben von Anwantzer
Ich gebe zu das ist schwierig vorzustellen. Als Hilfe dient das berühmte Pendel mit den Stahlkugel.
Oder
dieses Beispiel. :-)
Man sollte sich vor Augen halten, dass die Geschwindigkeiten der Fahrzeuge stets Geschwindigkeiten über Grund sind. Da die Erde sich dreht und wir alle nicht in ihrem Mittelpunkt stehen (auch wenn manch einer das meint), hat jedes stehende Auto zwar eine Geschwindigkeit von 0 über Grund, aber etwa 1.000 km/h im Raum aufgrund der Erddrehung. Wenn zwei Fahrzeuge mit 80 und 20 ineinander fahren, kann man das auch als Zusammenstoß zwischen einem 1.080 km/h fahrenden und einem 980 km/h in dieselbe Richtung fahrenden Autos definieren. Das Ergebnis ist dasselbe.
Alles relativ.
Am besten, man fährt Granada. Dem passiert grundsätzlich nichts.
Ach solche Fragen sind doch immer schön... 🙂
Ich kann da noch was interessantes nachschieben... kann natürlich jeder selber nachrechnen... aber bevor ihr das tut versucht doch mal zu schätzen:
Und zwar folgende Frage:
Ein Blatt Papier habe eine Dicke von 0,1mm, dann faltet man das einmal, dann hat´s eine Dicke von 0,2mm, dann nochmal, dann hat´s eine Dicke von 0,4mm usw. Wie oft muss ich es falten um die Entfernung von der Erde zum Mond zu überbrücken, sprich in etwa 300.000km?
Bevor ihr rechnet, bitte erst einmal schätzen
Viel Spaß,
Wurzelzieher
Zitat:
Original geschrieben von Anwantzer
Ach solche Fragen sind doch immer schön... 🙂Ich kann da noch was interessantes nachschieben... kann natürlich jeder selber nachrechnen... aber bevor ihr das tut versucht doch mal zu schätzen:
Und zwar folgende Frage:
Ein Blatt Papier habe eine Dicke von 0,1mm, dann faltet man das einmal, dann hat´s eine Dicke von 0,2mm, dann nochmal, dann hat´s eine Dicke von 0,4mm usw. Wie oft muss ich es falten um die Entfernung von der Erde zum Mond zu überbrücken, sprich in etwa 300.000km?
Bevor ihr rechnet, bitte erst einmal schätzen
Viel Spaß,
Wurzelzieher
da gibts nichts zu rechnen, jedes blatt lässt sich nur 7x falten 🙂
Mag sein.. ist aber nicht die richtige Antwort 🙂
Man nehme halt an man kann ein Blatt so häufig falten wie man will..
Viel Spaß beim Knobeln,
Knobelhase
Zitat:
Original geschrieben von okelidokeli
Ja, ich denke das ist der richtige Ansatz, wobei ich statt der Energieänderung eher die wirkenden Kräfte betrachten würde, zumindest wenn es um die Überlebenschance für den Fahrer geht.
Dafür fehlen aber zu viele Angaben. Wie lang ist die Knautschzone, wir hart, ... Erstmal weiss man ja nur aus den Gegebenheiten wie viel Energie etwa in der Knautschzone abgebaut werden muss. Die dabei auftretenden Kräfte sind umso geringer je mehr Verformungsweg zur Verfügung steht.