Impulserhaltung beim Frontalcrash
Hallo zusammen,
mal ein Frage an die Pysiker unter uns:
Wie lautet die Formel, mit der man die Geschwindigkeitsänderungen beim Frontalaufprall zweier Fzg. errechnen kann? Vorgaben sind die jeweilige Geschwindigkeit der beiden Fahrzeuge und das jeweilige Fzg.-Gewicht.
Bsp: Fzg. A mit Gesamtmasse von 1000 kg fährt mit 100 km/h frontal auf ein Fzg. mit 2000 kg mit 60 km/h. Wie stark werden die Fzg. verzögert (also was sind die Endgeschwindigkeiten nach dem Aufprall, z. B. 30 km/h und - 20 km/h (Minus da ein Fzg. z. B. zurückgeschleudert wird).
Danke!
17 Antworten
Zitat:
sonst könnte man mit einem 42 tonner lkw einen splitstein auf überlichtgeschwindigkeit beschleunigen.
Na wenn das mal so einfach wäre, bräuchte wir das Cern nicht.
Das scheitert leider daran dass bei 95% der Lichtgeschwindigkeit der Splitstein bereits mehr Masse hat als der LKW. Schon mal vas von relativistischem Rechnen gehört?
Ab ca 90% c ist das nötig.
Zitat:
Für Stahl / Stahl liegt sie bei ungefähr 0,5-0,6 (nur die ist nicht konstant sondern u.a. auch von der Relativgeschwindigkeit beim Zusammenstoß abhängig)
Auch dieses gilt nur für den elastischen Stoß (o.K. teilelastisch) bei dem keine Verformung des Stahls zurückbleibt. Der Rest geht in die Wärme (Reibung bei der elastischen Verformung)
Bei Auto liegt am ehesten ein Plastischer Stoß vor. Beide Fahrzeuge bewegen sich danach nährungsweise mit der Impuslsumme weiter. Elastische effekte treten natürlich auch auf, sind aber dagegen eher klein.
dass sich der Unfallhgegner vom LKW entfernt liegt daran dass der LKW meist weiterhin bremst! Seinen Impuls also nnach dem Stoß verringert.
Interessanter ist die Frage nach den Beschleunigungswerten in den jeweiligen Fahrzeugen. Diese sind beim Smart vermutlich jenseits der biomechanischen grenze, während der LKW Fahrer viellecht seinen Kaffee verschüttet.
Zitat:
Original geschrieben von fuchs755
Na wenn das mal so einfach wäre, bräuchte wir das Cern nicht.
Das scheitert leider daran dass bei 95% der Lichtgeschwindigkeit der Splitstein bereits mehr Masse hat als der LKW. Schon mal vas von relativistischem Rechnen gehört?
Ab ca 90% c ist das nötig.
Auch dieses gilt nur für den elastischen Stoß (o.K. teilelastisch) bei dem keine Verformung des Stahls zurückbleibt. Der Rest geht in die Wärme (Reibung bei der elastischen Verformung)Bei Auto liegt am ehesten ein Plastischer Stoß vor. Beide Fahrzeuge bewegen sich danach nährungsweise mit der Impuslsumme weiter. Elastische effekte treten natürlich auch auf, sind aber dagegen eher klein.
dass sich der Unfallhgegner vom LKW entfernt liegt daran dass der LKW meist weiterhin bremst! Seinen Impuls also nnach dem Stoß verringert.
Interessanter ist die Frage nach den Beschleunigungswerten in den jeweiligen Fahrzeugen. Diese sind beim Smart vermutlich jenseits der biomechanischen grenze, während der LKW Fahrer viellecht seinen Kaffee verschüttet.
Das mit dem Kaffee ist gut... :-)) Genau darum geht's ja eigentlich, die biomechanischen Belastungen. Und diese sind m. E. stark vom unterschiedlichen Gewicht der Fzg. abhängig. Um somit 2 Fzg. unterschiedlichen Gewichts vergleichen zu können, wäre ein Formel sehr hilfreich (natürlich gibt es noch andere zu berücksichtigende Faktoren, soll ja nur ein Näherungswert sein).
Zitat:
Genau darum geht's ja eigentlich, die biomechanischen Belastungen. Und diese sind m. E. stark vom unterschiedlichen Gewicht der Fzg. abhängig
Indirekt ja. Dummerweise hängen die aber mehr mit der Steifigkeit der Karosse und damit deren Crashverhalten zusammen. Die Masse geht nur in die Energie ein die hierbei umgesetzt wird.
Da jedes Crashverhalten anders ist gibt es auch keine einfache Formel mit der dies berechnet werden könnte.
Dies ist nur mit Simulationen und FEM möglich.
Beispiel: Fahr mit einem Auto von heute und mit einem Rennwagen von 1940 (Leiterrahmen!!!!) mit 40 gegen die Wand. Das Auto von heute ist völlig kaputt und Dir geht es gut. Das Auto von 1940 sieht noch ganz O.K. aus, dafür bist Du tot. Liegt einfach daran dass der Leiterrahmen keine Energie aufnehmen kann (fast keine Verformung, eben nur jene 0,5* elastischer Stoß)
Ein Smart ist mangels Weg der Deformationszone recht steif, er versucht also auf Kosten des Unfallgegners Energie abzubauen. Bei einem LKW älterer Bauart hat er damit schlechte Karten.Bei der S-Klasse klappt es etwas besser.
Ich denke aber in beiden Fällen wäre der Smartfahrer hops.
Die Geschwindigkeit berechnet sich folgender Maßen:
m1*v1+m2*v2=(m1+m2)*v3
Wiegt die S-Klasse 3* soviel wie der Smart (gleiche Geschwindigkeit v1=-v2) fahren danach beide mit 0,5v1 in Richtung der S-Klasse.
Die S-Klasse hat damit ein dv von 0,5*dv1/dt, der Smart von 1,5dv1/dt!!!!
Da beide in der Gleichen Zeit stattfinden hat der Smartfahrer die 3 Fache Belastung des S-Klassefahrers auszuhalten. Wie hoch diese genau ist liegt an der Struktur der Stoßpartner
Ich hoffe dies beantwortet Deine Frage halbwegs.
Gruß Christian