Also wo du hier von vorzeichen sprichst:
m1=m2
v1=100 km/h
v2=-100 km/h
Würde eine gesamtimpuls von 0 ergeben, aber:
->bewegtes inertialsystem mit 100 km/h
=>v1a= 0 km/h
v2a=-200 km/h
v1e=v2e=-100 km/h
p1=m1(v1a-v1e)=m1*100 km/h
p2=m2(v2a-v2e)=m2*(-100 km/h)
Ergibt (auch gut so) wieder eine Gesamtimpuls p1+p2 von 0!
Im bewegten Inertialsystem haben die beiden vercrashten Autos eben nicht den Gesamtimpuls=0 muss auch nicht, das Inertialsystem stoppt nicht beim Crash !. Und für die Vorzeichen bitte keine willkürlichen Setzungen, sondern eine eindeutige Vektoren+Addition
der Mitschüler hat recht. Solche Stöße betrachtet man im „Schwerpunkt-System“. Das ist das System, in dem der gemeinsame Schwerpunkt der stoßenden Körper ruht. Egal was beim Stoß auch passiert, der Schwerpunkt wird danach weiterhin ruhen - das ist die Impulserhaltung.
Bei zwei gleichschnell aufeinander zufahrenden, identischen Autos bewegt sich deren gemeinsamer Schwerpunkt relativ zur Straße nicht, die Straße ist also das Schwerpunktssystem. Bei einem auf ein (unendlich schweres) Hindernis wie eine Mauer auffahrendes Auto ruht der gemeinsame Schwerpunkt ebenfalls. In beiden Fällen eines total inelastischen Stoßes wird/werden das Auto / die Autos nachher ebenfalls ruhen und dieselbe Energie durch Verformung aufgenommen haben (Energieerhaltung).
Durch Nutzung des Impuls- und des Energieerhaltungssatzes lassen sich alle Kombinationen von elastisch bis inelastisch, unterschiedliche Stoßwinkel und Massen einfach berechnen.
Der Physiklehrer hat sich allerdings ein Armutszeugnis ausgestellt, denn das ist einfachste Kinematik, die man (auch als Physiklehrer) im ersten Semester erlernt.
dass das inertialsystem nicht stoppt ist mir schon klar, sonst wäre es ja kein inertialsystem. Sorry, ersetze unten Gesamtimpuls durch Impulsänderung. Der Gesamtimpuls vor und nach dem Stoß muss natürlich der gleiche bleiben!
m1=m2
v1=100 km/h
v2=-100 km/h
Würde eine gesamtimpuls von 0 ergeben, aber:
->bewegtes inertialsystem mit 100 km/h
=>v1a= 0 km/h
v2a=-200 km/h
v1e=v2e=-100 km/h
um es zu präzisieren: Änderung:
Dp1=m1(v1a-v1e)=m1*100 km/h
Dp2=m2(v2a-v2e)=m2*(-100 km/h)
Neu:
Dp_ges=p1+p2=0
zur Kontrolle des Gesamtimpulses Pa_ges=-m2*200 km/h
Pe_ges=-m1*100 km/h + (-m2*100 km/h) = -m2*200 km/h = Pa_ges
Wo hätte ich willkürliche VZ gesetzt? Soll ich Betrag mit Einheitsvektoren schreiben???
Trotzdem bist du die Antwort schuldig geblieben wo der faktor 4 herkommen soll!
Zunächst ist
festzustellen, dass zwar keine Energieerhaltung gilt, aber
Vor Urzeiten habe ich mal gelernt, dass Energie nicht verloren geht.
Stimmt das heutzutage nicht mehr?
Nach dem Stoß bappen die Autos aneinander und bewegen sich im
angesprochenen Koordinatensystem mit der Geschwindigkeit 100
km/h fort,
In der Praxis habe ich noch nicht gesehen, dass sich 2 Autos nach einem Frontal-Crash noch mit größerer Geschwindigkeit fortbewegen.
greift das Argument, dass die
Energie auf die Verformung zweier Autos verteilt wird, sowieso nicht !
Warum nicht?
Hat der Mitschüler jetzt Recht oder nicht?
Und gibt es keine für ehemalige Volksschüler verständliche und dennoch korrekte Erklärung dafür?
Gruß Pontius
http://www.webfranz.de
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In beiden Fällen eines total inelastischen Stoßes wird/werden
das Auto / die Autos nachher ebenfalls ruhen und dieselbe
Energie durch Verformung aufgenommen haben (Energieerhaltung).
Mit der Behauptung wäre ich vorsichtig.
Durch Nutzung des Impuls- und des Energieerhaltungssatzes
lassen sich alle Kombinationen von elastisch bis inelastisch,
unterschiedliche Stoßwinkel und Massen einfach berechnen.
Ich denke eher, da hat schon der eine oder andere graue Haare bekommen.
Der Physiklehrer hat sich allerdings ein Armutszeugnis
ausgestellt, denn das ist einfachste Kinematik, die man (auch
als Physiklehrer) im ersten Semester erlernt.
Er lernt das schon - aber auch richtig?
Die klassische Mechanik bietet noch allerlei Tücken. Gerade soch „einfache“ Aufgaben verleiten eher zu systematischen Fehlern oder man stellt sie so um, dass die Ergebnisse mainstreamgerecht sind und man sich nicht lustig macht.
Du bist Physiker? Bist du sicher, dass du bei Stroßprozessen keine Fehler machst?
Auf die Tatsache, dass wenn 2 gegeneinander gerichtete
Kräfte(F1= 12N, F2=12N) die Resultierende Kraft nicht 24N ist,
sondern 12N ist
Diese „Tatsache“ ist keine. Merkwürdigerweise ist das nur einem aufgefallen, und der ist nicht weiter darauf eingegangen. 2 gegeneinander gerichtete gleich große Kräfte haben die
Resultierende 0.
2 gleichschwere Autos desselben Typs prallen mit 100km/h
aufeinander, oder ein Auto prallt gegen einen Baum.
mit welcher Geschwindigkeit? Ich vermute, Du hast auch für den Baumprall 100 km/h vorausgesetzt.
Bei:welchem Fall deformiert sich das Auto am meisten?
Die Logik dabei des Schülers war es, dass es im Hinblick auf
die geschilderte Tatsache oben, die gleiche Deformation geben
muss.
Wie oben gesagt, die geschilderten Tatsachen sind keine. Ansonsten ist das Thema wirklich erschöpfend behandelt worden.
Grüße, t.