Verzögerungsenergie beim Aufprall zweier Autos

[Roman_5694c2]

Hallo,

Ich habe da ein kleines Problem: Ich muss meine Arbeitskollegen davon überzeugen, dass ein Frontalaufprall zweier gleichschwerer Autos mit einer bestimmten Geschwindigkeit gleich dem ist, den ein Auto, das mit der gleichen Geschwindigkeit gegen eine Stahlmauer fährt.
Also, 2 Autos, Geschwindigkeit 50 Km/h fahren frontal ineinander.
Dann fährt ein Auto mit 50 km/ gegen eine unverformbare Wand.
Die Verformung der Autos ist doch in beiden Fällen gleich, oder?
Ist nicht etwa so, dass man sagen kann, wenn zwei Autos mit 50 km/h aufeinanderprallen ist das so, als würde man mit 100 gegen die Wand fahren. Das behaupten die nämlich.

Vielen Dank und viele Grüße vom Roman

[helge_a8d83d]

Hi,

Ich habe da ein kleines Problem: Ich muss meine
Arbeitskollegen davon überzeugen, dass ein Frontalaufprall
zweier gleichschwerer Autos mit einer bestimmten
Geschwindigkeit gleich dem ist, den ein Auto, das mit der
gleichen Geschwindigkeit gegen eine Stahlmauer fährt.

Sehe ich auch so.

Also, 2 Autos, Geschwindigkeit 50 Km/h fahren frontal
ineinander.
Dann fährt ein Auto mit 50 km/ gegen eine unverformbare Wand.
Die Verformung der Autos ist doch in beiden Fällen gleich,
oder?

Ja.

Ist nicht etwa so, dass man sagen kann, wenn zwei Autos mit 50
km/h aufeinanderprallen ist das so, als würde man mit 100
gegen die Wand fahren. Das behaupten die nämlich.

Das stimmt auf keinen Fall.
Die Energie ist bei doppelter Geschwindigkeit nämlich viermal so hoch.
Deine Kollegen sollen sich mal folgendes vorstellen:
2 Autos fahren gegen eine hauchdünne PappWand, also quasi ein Frontalaufprall zweier Autos, jedoch mit Pappe dazwischen.
Was passiert mit der Wand? --Eben, nichts, Sie bewegt sich nicht.
Das fühlt sich dann für beide Autos so an, als seien sie gegen eine massive starre Wand gefahren.
Gruss,

Vielen Dank und viele Grüße vom Roman

[Martin]

Hallo Roman,

was Helge schon sagte, stimmt.

Also, 2 Autos, Geschwindigkeit 50 Km/h fahren frontal
ineinander.
Dann fährt ein Auto mit 50 km/ gegen eine unverformbare Wand.
Die Verformung der Autos ist doch in beiden Fällen gleich, oder?

Ja, die Verformungen sind gleich. Richtig ist: Die _gesamte_ beim Aufprall „vernichtete“ kinetische Energie und der _gesamte_ „vernichtete“ Impuls sind im Zwei-Autos-Gegeneinander-Fall doppelt so hoch wie im Ein-Auto-gegen-Wand-Fall. Aber: Im ersten Fall teilen sich die Werte eben auch auf _zwei Autos_ auf, und deshalb ist die vernichtete kinetische Energie und der vernichtete Impuls pro Auto in beiden Fällen gleich. Und weil für die Verformungen nicht die Gesamtwerte, sondern nur die Werte pro Auto ausschlaggebend sind, sind auch die Verformungen identisch.

Ist nicht etwa so, dass man sagen kann, wenn zwei Autos mit 50
km/h aufeinanderprallen ist das so, als würde man mit 100
gegen die Wand fahren. Das behaupten die nämlich.

Ich hoffe, Du kannst sie davon überzeugen, daß sie sich irren.

Mit freundlichem Gruß
Martin

[DrStupid]

Also, 2 Autos, Geschwindigkeit 50 Km/h fahren frontal
ineinander.
Dann fährt ein Auto mit 50 km/ gegen eine unverformbare Wand.
Die Verformung der Autos ist doch in beiden Fällen gleich,
oder?

Naja, die Verformung eines Autos ist zwar die gleiche, aber beim Frontalaufprall zweier Autor werden zwei Autos verformt. Die Energie ist in diesem Fall doppelt so groß.

Ist nicht etwa so, dass man sagen kann, wenn zwei Autos mit 50
km/h aufeinanderprallen ist das so, als würde man mit 100
gegen die Wand fahren.

Nein. Von der Energie her entspricht der Frontalaufprall zweier identischer Autos mit 50 km/h dem Aufprall eines der beiden Autos mit 70,7 km/h auf eine Wand.

[GMarco]

Impuls vernichten???

Ja, die Verformungen sind gleich. Richtig ist: Die _gesamte_
beim Aufprall „vernichtete“ kinetische Energie und der
_gesamte_ „vernichtete“ Impuls sind im
Zwei-Autos-Gegeneinander-Fall doppelt so hoch wie im
Ein-Auto-gegen-Wand-Fall. Aber: Im ersten Fall teilen
sich die Werte eben auch auf _zwei Autos_ auf, und deshalb ist
die vernichtete kinetische Energie und der vernichtete Impuls
pro Auto in beiden Fällen gleich. Und weil für die
Verformungen nicht die Gesamtwerte, sondern nur die Werte pro
Auto ausschlaggebend sind, sind auch die Verformungen
identisch.

Bei Energie kann man „vernichten“ durch „Umwandeln in
Verformungsarbeit“ ersetzen, aber der (Gesamt-)Impuls
bleibt *immer* erhalten.

Ok, kleine Spitzfindigkeit, aber wir sind ja
im Physik-Brett, da wird kein Impuls vernichtet

Gruss, Marco

[Martin]

der (Gesamt-)Impuls bleibt *immer* erhalten.

…und Nicht-Gesamt-Impulse können sich ändern. Insbesondere von irgendeinem endlichen Wert auf den Wert Null. Passiert dies, wie z. B. bei einem gegen eine Wand fahrenden Auto, dann kann ich nichts Problematisches daran finden, dies durch „Impuls des Autos wird beim Aufprall vernichtet“ auszudrücken. Ebenso bei der kinetischen Energie: „Die kinetische Energie des Autos wird vernichtet“ will einfach sagen, daß sich die kinetische Energie von Ekin>0 auf Ekin=0 ändert.

Gruß zurück
Martin

[Roman_5694c2]

Ist nicht etwa so, dass man sagen kann, wenn zwei Autos mit 50
km/h aufeinanderprallen ist das so, als würde man mit 100
gegen die Wand fahren.

Nein. Von der Energie her entspricht der Frontalaufprall
zweier identischer Autos mit 50 km/h dem Aufprall eines der
beiden Autos mit 70,7 km/h auf eine Wand.

Also erstmal danke für deine Hilfe, aber das mit den 70,7 km/h musst du mir mal genauer erklären. Warum 70,7?

[Roman_5694c2]

Also vielen Dank für eure Hilfe, ich glaube, ich kann meine
Kollegen jetzt davon überzeugen!

Viele Grüße, Roman

[C_Punkt]

der (Gesamt-)Impuls bleibt *immer* erhalten.

…und Nicht-Gesamt-Impulse können sich ändern. Insbesondere
von irgendeinem endlichen Wert auf den Wert Null. Passiert
dies, wie z. B. bei einem gegen eine Wand fahrenden Auto, dann
kann ich nichts Problematisches daran finden, dies durch
„Impuls des Autos wird beim Aufprall vernichtet“

Nein, wird er nicht.

auszudrücken.
Ebenso bei der kinetischen Energie: „Die kinetische Energie
des Autos wird vernichtet“

Nein, wird sie nicht.

Vernichten geht nicht, sondern höchstens umwandeln oder übertragen, übrigens eine bei Verkehrsunfällen nicht ganz unwesentliche Tatsache.

http://de.wikipedia.org/wiki/Impulserhaltungssatz
http://de.wikipedia.org/wiki/Energieerhaltungssatz

Gruß,
Christian

[Martin]

der (Gesamt-)Impuls bleibt *immer* erhalten.

…und Nicht-Gesamt-Impulse können sich ändern. Insbesondere
von irgendeinem endlichen Wert auf den Wert Null. Passiert
dies, wie z. B. bei einem gegen eine Wand fahrenden Auto, dann
kann ich nichts Problematisches daran finden, dies durch
„Impuls des Autos wird beim Aufprall vernichtet“

Nein, wird er nicht.

Aber warum ich den Umstand „Impuls des Autos ändert sich beim Aufprall auf eine Wand von einem endlich großen Wert auf den Wert Null“ nicht kürzer und prägnanter durch „Impuls des Autos wird beim Aufprall vernichtet“ ausdrücken darf, sehe ich immer noch nicht. Wenn der Impulserhaltungssatz besagt, daß der _Gesamt_impuls eines abgeschlossenen Systems sich nicht ändert, verbietet er dann auch Sätze mit dem Subjekt „Impuls“ und dem Prädikat „vernichten“, welche sich gar nicht auf den Gesamtimpuls beziehen?

Gruß
Martin

[Crannmer]

Also erstmal danke für deine Hilfe, aber das mit den
70,7 km/h
musst du mir mal genauer erklären. Warum 70,7?

Wegen m * V kwadrat

Zwei Autos haben doppelte Energie gegenüber einem.

Ein Auto mit Wurzel 2 mal Ausgangsgeschiwndigkeit (also 1,41 * 50 = 70,7) hat doppelte Energie.

Ein Auto mit doppelter Geschwindigkeit hat vierfache Energie.

MfG

C.

[C_Punkt]

der (Gesamt-)Impuls bleibt *immer* erhalten.

…und Nicht-Gesamt-Impulse können sich ändern. Insbesondere
von irgendeinem endlichen Wert auf den Wert Null. Passiert
dies, wie z. B. bei einem gegen eine Wand fahrenden Auto, dann
kann ich nichts Problematisches daran finden, dies durch
„Impuls des Autos wird beim Aufprall vernichtet“

Nein, wird er nicht.

Aber warum ich den Umstand „Impuls des Autos ändert sich beim
Aufprall auf eine Wand von einem endlich großen Wert auf den
Wert Null“ nicht kürzer und prägnanter durch „Impuls des Autos
wird beim Aufprall vernichtet“ ausdrücken darf, sehe ich immer
noch nicht. Wenn der Impulserhaltungssatz besagt, daß der
_Gesamt_impuls eines abgeschlossenen Systems sich nicht
ändert, verbietet er dann auch Sätze mit dem Subjekt „Impuls“
und dem Prädikat „vernichten“, welche sich gar nicht auf den
Gesamtimpuls beziehen?

Weil es Unsinn ist. Der Impuls ist nicht weg, sondern er ist übertragen. Mal wieder das Stichwort: Expertenforum. Was man in einer Kneipe an naturwissenschaftlichen Weisheiten von sich gibt, ist egal, aber hier ist doch eine gewisse Klarheit und Richtigkeit der Aussagen gefragt.

Mit der gleichen Logik könntest Du übrigen auch sagen, daß die Luft, die jemand einatmet, weg ist.

Gruß,
Christian

[Oliver_a32c43]

Hallo

Weil es Unsinn ist. Der Impuls ist nicht weg, sondern er ist
übertragen.

Findest du das nicht ein bisschen spitzfindig?

Wenn jemand den Austausch von Impuls damit beschreibt, dass der Impuls des einen Partners verschwindet, sehe ich jetzt nun wirklich kein Problem.

Mit der gleichen Logik könntest Du übrigen auch
sagen, daß die
Luft, die jemand einatmet, weg ist.

… ist sie das nicht?

Gruß
Oliver

[DrStupid]

Weil es Unsinn ist. Der Impuls ist nicht weg, sondern er ist
übertragen.

Findest du das nicht ein bisschen spitzfindig?

Diese „Spitzfindigkeit“ nennt man Impulserhaltung und die ist sowas von fundamental, daß eine Impulsvernichtung nicht nur ein Problem, sondern schon ein Frontalangriff auf die Grundlagen der Physik ist.

[Oliver_a32c43]

Diese „Spitzfindigkeit“ nennt man Impulserhaltung und die ist
sowas von fundamental, daß eine Impulsvernichtung nicht nur
ein Problem, sondern schon ein Frontalangriff auf die
Grundlagen der Physik ist.

Gut gebrüllt Löwe, aber offenbar hast du den Thread nicht ganz gelesen…

[DrStupid]

Gut gebrüllt Löwe, aber offenbar hast du den Thread nicht ganz
gelesen…

Doch, das habe ich.

[Oliver_a32c43]

Gut gebrüllt Löwe, aber offenbar hast du den Thread nicht ganz
gelesen…

Doch, das habe ich.

Das glaube ich nicht…
Tut mir leid, ich bin ja normalerweise für jeden Quatsch zu haben, aber das wird jetzt zu blöd.

[helge_a8d83d]

Impuls vernichten !
Hi,

wenn selbst Physiker (zB. Oliver und ich) von Impulsvernichtung sprechen, dann kann es nicht dermassen grundlegend falsch sein.
Der Impulssatz ist bei weitem nicht so fundamental wie z.B. der Energiesatz und benötigt für alle möglichen realen Fälle einige Einschränkungen. Man könnte fast von einem Axiom sprechen.
Hinzu kommt bei dem Beispiel mit den 2 Autos, dass das Gesamtsystem von Anfang an gar keinen Impuls hat. Jedes der beiden Autos hat aber einen Impuls. Das ist alles eine Frage des Bezugsystems.
Danach ist der Was-auch-immer Impuls jedenfalls weg, und nicht etwa umgewandelt.
Gruss,

[Martin]

In meiner Antwort an Roman bin ich davon ausgegangen, daß die Tatsache der physikalischen Unmöglichkeit einer „echten Annihilierung“ von Impuls so bekannt ist, daß jedem klar sein wird, wie „Impuls vernichten“ hier verstanden werden soll, und hatte gehofft, die Bitte-nicht-im-Sinne-einer-Verletzung-der-Erhaltungssätze-auffassen-Botschaft durch das In-Anführungszeichen-Setzen von „vernichten“ – einmal für den Impuls, einmal für die Energie – ausreichend erkennbar zu übermitteln. Unter der Prämisse der richtigen Interpretation durch den Leser hielt (und halte) ich den Gebrauch von „Impuls vernichten“ zum Zwecke einer kürzeren und prägnanteren Formulierung dessen, was ich damit beschrieb, für stilistisch zulässig.

Gruß
Martin