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
Zitat:
Original geschrieben von twindance
Moderatorteil - es wird hier künftig zum Thema gepostet, Nebenlinien und Anfeindungen werde ich nicht weiter dulden!Fachteil - die betrachtung sollte eines nicht vergessen - aufgrund der höheren Geschwindigkeit wird das schnellere Fahrzeug eine höhere kinetische Energie besitzen als das langsamere. Energieerhaltungssatz läasst grüßen - die beim Beschleunigen auf höhere geschwindigkeit erforderliche Energie geht nicht verloren, sondern wird quasi in der höheren gleichförmigen Geschwindigkeit gespeichert. Diese höhere Energie wird im Falle des Crashs (Kraft =Masse*Beschleunigung) als höhere Masseträgheit wirksam - ergo werden die Fahrzeuge unterschiedliche Verletzungsmuster davontragen.
Egal ob elastischer Stoß oder unelastischer Stoß (wird wohl eine Mischung sein), bei gleichen Massen gilt für beide dieselbe Geschwindigkeitsänderung (siehe die Animationen bei Wikipedia), somit Verzögerung und schlussendlich Kraft.
Zitat:
Original geschrieben von mizimausi12
Egal ob elastischer Stoß oder unelastischer Stoß (wird wohl eine Mischung sein), bei gleichen Massen gilt für beide dieselbe Geschwindigkeitsänderung (siehe die Animationen bei Wikipedia), somit Verzögerung und schlussendlich Kraft.
Das ist korrekt.
Ich erinnere an der Stelle an das 2. Newtonsche Gesetz: die Kraft ist die zeitliche Änderungsrate des Impulses, mathematisch F = m * delta v / delta t. Da die Autos identisch sind, stimmt m überein. Tritt es diesselbe Geschwindigkeitsänderung delta v in derselben Zeit delta t auf, dann sind die wirkenden Kräfte identisch. Damit unterschiedliche Kräfte wirken, muss entweder die Masse, die Geschwindigkeitsänderung oder die Dauer der Deformation verschieden sein.
Ob das eine Auto nun von positiven zu negativen Geschwindigkeiten übergeht spielt keine Rolle, da Geschwindigkeiten (im Gegensatz zu Beschleunigungen) immer von der Wahl des Bezugssystems abhängig und somit auch willkürlich sind. Bezüglich einem Auto, das hinter dem langsamen Auto mit 50 Km/h fährt, ist dessen Geschwindigkeit sowohl vor als auch nach dem Stoß negativ. In diesem Bezugssystem findet kein Vorzeichenwechsel statt.
Die Geschwindigkeitsänderungen (und damit auch die Kräfte) sind jedoch unabhängig von der Wahl des Bezugssystems.
Vielen Dank für die ausführliche Erklärung. 🙂
Ich hatte gestern auch die Formeln noch ausprobiert und verschiedene Werte eingesetzt. Man muss dabei schon sehr darauf achten die Richtung der Geschwindigkeiten im Impulssatz korrekt zu wählen. Am besten aufzeichnen, sonst wird das nichts. 😕
Aber dann kommt auch in Zahlen das raus, was man in den animierten Grafiken erkennen kann. 😉
Noch schwieriger ist es mit den kinetischen Energien. Das kann man sich aber vielleicht dann vorstellen, wenn man sich beim elastischen Stoß folgendes verdeutlicht:
Wenn ein Stoßpartner steht, verliert der einschlagende offenbar mehr kinetische Energie als der stehende. Das ist korrekt, nur gewinnt genau diese Energie derjenige, der vorher gestanden hat. Zumindest beim völlig elastischen Stoß. Die Energieänderung, die beide erfahren, ist identisch. 🙂
Beim unelastischen Stoß gilt eben genau dies nicht: Die kinetische Energie ist nicht konstant, da sie teilweise in innere Energie/Deformationsarbeit umgewandelt wird. 😉
Wenn ich die Formeln richtig enterpretiere, kann man bei bekannten Massen und der Tatsache, dass die Crashpartner am Ende zusammenkleben immer die resultierende Geschwindigkeit und die innere Energie berechnen. 😉
Wer diese Verforumung abbekommt, hängt dann nur von der inneren Struktur ab. Ist die identisch, ist es auch der Schaden. 😎
Was man durch ein wenig Überlegung und korrekte Anwendung der Formeln nicht alles herausfinden kann. 😉 😛
Zitat:
Original geschrieben von twindance
Fachteil - die betrachtung sollte eines nicht vergessen - aufgrund der höheren Geschwindigkeit wird das schnellere Fahrzeug eine höhere kinetische Energie besitzen als das langsamere. Energieerhaltungssatz läasst grüßen - die beim Beschleunigen auf höhere geschwindigkeit erforderliche Energie geht nicht verloren, sondern wird quasi in der höheren gleichförmigen Geschwindigkeit gespeichert. Diese höhere Energie wird im Falle des Crashs (Kraft =Masse*Beschleunigung) als höhere Masseträgheit wirksam - ergo werden die Fahrzeuge unterschiedliche Verletzungsmuster davontragen.
Also ich denke da wieder mit meiner Faust und Deinem Gesicht.
Ich glaube im Endefekt ist es Dir egal ob Du mit Deinem Gesicht und 20 Kmh in meine schnelle Faust (80 Kmh) , oder ob Dein Gesicht mit 80 Kmh in meine langsame Faust (20 Kmh) rennst.
Wir können das auch mit meinem Gesicht und Deiner Faust machen.😉