Vogel im Auto

[thueml]

Liebe Experten

Ich bräuchte bitte mal eine Erklärung zu folgender (hypothetischer)Situation:

Ich fahre mit meinem Auto eine Straße entlang.
Mit mir im Auto fährt ein Vogel.
Plötzlich werde ich durch eine Mauer frontal gebremst.
Alle Gegenstände im Auto tendieren jedoch nun dazu, ihre Richtung und Bewegung fortzusetzen, bis ihre Bewegungsenergie verbraucht ist (Massenträgheit).
Somit findet vermutlich auch der Vogel seinen (unfreiwilligen) Weg
durch die Windschutzscheibe.

Nun frage ich mich, ob dies auch der Fall ist, wenn sich der Vogel zum Zeitpunkt des Aufpralls in der Flugphase befindet - also der Schwerkraft entgegenwirkt und nicht mehr mit dem Auto verbunden ist.
Also eine Ähnliche Situation wie bei der Schwerelosigkeits-Simulation beim Parabelflug eines Flugzeuges. Die Insassen erfahren eine Art Schwerelosigkeitszustand und sind Richtungsungebunden.

Danke schon mal für die Erleuchtung(en) und beste Grüße,
Helmut

[Michael_Bauer_c1319c]

Hallo!

Nun frage ich mich, ob dies auch der Fall ist, wenn sich der
Vogel zum Zeitpunkt des Aufpralls in der Flugphase befindet -
also der Schwerkraft entgegenwirkt und nicht mehr mit dem Auto
verbunden ist.

Ja, und zwar gerade dann! Der Sicherheitsgurt verbindet den Fahrer ja mit dem Auto und hilft im daher, mit dem Auto auf Stillstand abgebremst zu werden, ohne durch die Windschutzscheibe zu fliegen. Wenn der Vogel fliegt, ist er sozusagen gar nicht angeschnallt und hat daher noch weniger eine Chance, als wenn er sich an seine Stange klammert.

Das hat übrigens nichts mit der Schwerkraft zu tun.

Michael

[Florian333]

Hallo

Der Vogel ist trotzdem mit dem Auto „verbunden“, da er sich in der Luft bewegt, die sich im Auto befindet. Er stößt sich mit seinen Flügelschlägen vom Untergrund(Innere des Autos) ab.
Er besitzt folglich die selbe Geschwindigkeit wie das Auto und wie die Luft darin.
Man könnte auch ein Experiment mit Luftballons machen, sie würden mit der Luft in Bewegungsrichtung nach vorne „geschleudert“ werden.

Interessant ist allerdings, dass ein Heliumballon nach hinten fliegen würde, da wenn die Luft im Auto schlagartig nach vorne fliegt, dort der Luftdruck steigt und den masseärmeren Heliumballon in den hinteren Teil mit dem niedrigerem Luftdruck pressen würde.

Gruß
Florian

[vanBranden_06ec5b]

Hi
Ich denke, du musst die Geschwindigkeit des nach hinten (Richtung Autoheck) fliegenden Vogels mit der Geschw. / Aufprall des Wagens „verrechnen“. Je nachdem, wie stark der Vgel sich in die entgegen gesetzte Richtung bewegt, dest bessere Chancen hat er, dem Aufprall entgegen zu wirken. Es ist also wie mit einem Schwimmer, der gegen den Strom schwimmt. Ein sehr kräftiger Schwimmer ist in der Lage, auch gegen den Strom weiter zu kommen, ein anderer nicht.
Gruß,
Branden

[Florian333]

Wie ich es verstanden habe fliegt der Vogel mit dem Auto und nicht dagegen. Die Vermutung der Schwerkraft war falsch.

Würde der Vogel jedoch dagegen fliegen, hätte er trotzdem keine Chance.
Abgesehen davon, dass er keine Zeit zum Beschleunigen hat und die Luft ihm beim Aufprall entgegen „schwappt“, würde er bei entsprechender Geschwindigkeit nach dem Aufprall gegen die Heckscheibe klatschen.

Kein Vogel der Welt würde das hinbringen.

Gruß
Florian

[j_tilde]

Hi,
wohin wird denn bitte die Luft in der sich der Vogel ja bewegt RELATIV zum Fahrzeug beschleunigt wenn das Fz bremst? Gar nicht, oder?

J~

[Michael_Bauer_c1319c]

Hallo!

Aber natürlich wird die Luft relativ zum Auto nach vorne beschleunigt! Das macht halt fast nix aus, weil die Dichte von Luft so gering ist. Aber man wird ganz sicher kurz vorne einen höheren Luftdruck messen als hinten.

Aber selbst wenn die Luft nicht beschleunigt würde, hätte der Vogel dennoch keine Chance, denn seine Dichte ist rund 1000 mal größer als die von Luft!

Michael

[Manni_1248d3]

Hi,
wohin wird denn bitte die Luft in der sich der Vogel ja bewegt
RELATIV zum Fahrzeug beschleunigt wenn das Fz bremst? Gar
nicht, oder?

Hallo,

…natürlich wird die Luft beim Abbremsen beschleunigt, da sie eine (wenn auch geringe) Masse hat.
Stell Dir ein schwereres Medium vor (Wasser). Das Auto sei voller Wasser.
Das würde u.U. beim Abbremsen die Windschutzscheibe von innen herausdrücken.

Gruß:
Manni

[j_tilde]

Hi,

Aber natürlich wird die Luft relativ zum Auto nach vorne
beschleunigt! Das macht halt fast nix aus, weil die Dichte von
Luft so gering ist. Aber man wird ganz sicher kurz vorne einen
höheren Luftdruck messen als hinten.

mag sein. Aber eine große Luftbewegung wird es nicht geben.
Um das Modell anschaulicher zu machen nehmen wir mal an das Auto wäre voll Wasser (keine Luftblase) und in diesem Wasser schwebte (nicht schwämme) ein Fisch. Die Relativgeschwindigkeit Fisch/Auto wäre am Anfang Null und am Ende auch Null. Das Wasser würde als Ganzer „Block“ nach vorne beschleunigt werden und von der Front, die eine Gegenkraft aufbaut, in Position gehalten. Der Fisch würde IMHO keine Kraft auf seinen Körper spüren können (uU aber aber eine Beschleunigung falls er sowas wie das menschlichen Innenohr besäße welches ja die Erde als Referenz hat).

So, jetzt kommt ihr her, nehmt einfach nur ein anderes Fluid und halt nicht v=0 sondern v=x. Und was bitte soll sich dadurch ändern? IMHO knallt der Vogel wenn er nicht bremst mit seiner normalen Fluggeschwindigkeit x gegen die Scheibe. Da er quasi Teil der Luft ist und die Luft verzögert wird wird er mit verzögert.

Die ganze Geschichte erinnert mich an diese story von wegen ein Flugzeug könnte nicht von einem Förderband aus starten LOL

VG,
J~

[Florian333]

Der Fisch würde mit dem Wasser durch die Scheibe krachen.
Fisch und Wasser haben die Geschwindigkeit des Autos(z.B. 30m/s)relativ zum Beobachter und v=0 relativ zum Auto.
Das Auto hält aprupt, aber F und W behalten ihr v relativ zum Beobachter(ruhend). Relativ zum Wagen werden sie auf 30m/s beschleunigt.
Da ein m³ schon eine Tonne wiegt(und in ein Auto passt mehr als 1m³), kann man sich denken, dass die Windschutzscheibe dem nicht viel entgegenzusetzen hat.

Gruß
Florian

[j_tilde]

Der Fisch würde mit dem Wasser durch die Scheibe krachen.

du bringt neue Parameter ins Spiel die wir hier gar nicht betrachten wollen.

Ist die Scheibe halt aus Panzerglas. Oder vorne ist ein Stahlblech. Oder mein Fisch ist ein Guppy und mein Behälter fasst nur 500ml Wasser. Ändert alles das Problem nicht, aber das Auto hälts aus.

J~

[Michael_Bauer_c1319c]

Hallo!

So, jetzt kommt ihr her, nehmt einfach nur ein anderes Fluid

Nein, nein, so einfach ist das nicht! Fliegen ist etwas anderes als Schwimmen. Der Unterschied besteht darin, dass ein Fisch mehr oder weniger dasselbe spezifische Gewicht hat wie das Medium, in dem er schwimmt. Deswegen erfährt er in jeder Situation dieselben Schwer- und Trägheitskräfte wie das umgebenende Medium und bewegt sich genau so wie dieses.

Bei einem fliegenden Vogel ist das anders. Sein hydrostatischer Auftrieb ist praktisch zu vernachlässigen. Der macht nur etwa ein Tausendstel seines Gewichts aus. Um nicht zum Boden zu fallen, muss er sich also immer mit 1g nach oben beschleunigen. Kleine Vögel müssen dafür ganz schön strampeln! (Große Vögel können schnell gleiten, aber das ist eine andere Geschichte…). Wenn das Auto abrupt mit ca. 100g abgebremst wird, dann erfährt der Vogel eine Trägheitskraft, die in im Bezugssystem Auto mit 100g nach vorne beschleunigt. Durch kräftiges Flügelschlagen kann er dadurch zwar noch 1g kompensieren. Die restlichen 99g schleudern ihn aber an die Windschutzscheibe.

Michael

[Manni_1248d3]

Ändert alles das Problem nicht, aber
das Auto hälts aus.

…der Vogel aber leider nicht:frowning:

Gruß:
Manni

[d_thommy]

Hi!

nun ja, der Fisch müsste sich eigentlich gen Heckscheibe bewegen…
Zumindest gemäß deinem Vergleich mit dem Heliumluftballon.

Wenn er schwebt, dann steuert er das mittels Schwimmblase und verschafft sich so Auftrieb. Wenn der Wagen bremst, dann ändert sich doch der Druck im Medium. Durch den Druckanstieg müsste er doch auftauchen, was im Wagen dann „nach hinten“ bedeuten würde.

Oder überwiegen hier die „g“ gegenüber dem Auftrieb?

Hat wer ein Panzerglasaquarium und einen freiwilligen Fisch? Dann probieren wir die Sache aus

mfg

[j_tilde]

Hi,

Nein, nein, so einfach ist das nicht! Fliegen ist etwas
anderes als Schwimmen.

Schweben!

Der Unterschied besteht darin, dass ein
Fisch mehr oder weniger dasselbe spezifische Gewicht hat wie
das Medium, in dem er schwimmt. Deswegen erfährt er in jeder
Situation dieselben Schwer- und Trägheitskräfte wie das
umgebenende Medium und bewegt sich genau so wie dieses.

und wenn sich ein Körper innerhalb des Mediums Luft bewegt ist das anders? Ich habe den Fisch/Wasser nur gewählt weil das anschaulicher und Wasser inkompressibler ist als Luft und schwebende Körper in Wasser greifbarer sind.

Die Relativgeschwindigkeit Körper/Fahrzeug ist doch IMHO für das Problem völlig irrelevant da sie sich überlagert, oder?

Wie du ja schon sagst ist der Auftrieb bei Vögeln sehr komplex, also nehmen wir was einfacheres das einfach nur so fliegt:
Nehmen wir also keinen Vogel sondern ein Segelflugzeug im Auto. Durch konstanten Höhenverlust (Sinkflug) hat es eine konstante Vorwärts-Relativgeschwindigkeit zu seinem Referenzmedium Luft. Das heißt doch, dass die Vorwärts-Relativgeschwindigkeit zum Fahrzeug ebenfalls konstant ist da Fahrzeug und Luft fest miteinander gekoppelt sind.

Nun verzögere ich den Block „Luft“ und plötzlich bewegt sich das Flugzeug nicht mehr relativ zu seinem bisherigen Medium Luft im Auto sondern zu einem neuen Referenzmedium „Erde“? Sorry, aber das kann ich euch immer noch nicht recht glauben. Wenn ich den Block Luft beschleunige, beschleunige ich doch alle Teile mit die Teil des Gesamtsystems „Luftblock“ sind?

VG,
J~

[Manni_1248d3]

Hallo,

Nein, nein, so einfach ist das nicht! Fliegen ist etwas
anderes als Schwimmen.

Schweben!

IMHO hat hier eine Begriffsverwirrung begonnen.
Es kann nur so sein, daß ein Vogel auf der Stelle im fahrenden Auto schwebt. Das könnte nur ein Kolibri sein. Alle anderen Vögel (und auch ein Segelflugzeug) brauchen relativ zur umgebenden Luft eine Vortriebsgeschwindigkeit, um Auftrieb zu erzeugen.

der Sache am nächsten käme ein kleiner Modellhubschrauber, der im fahrenden Auto (mit dessen Geschwindigkeit) aufgelassen wird und auf der Stelle schwebt.
Bremst jetzt das Auto abrupt ab, fliegt der Heli in Fahrtrichtung horizontal weiter. Er hat ja durch die Fahrt im Auto kinetische Energie der Erde gegenüber. Die Energie geht nicht verloren.
Hänge in Deinem Auto am „Himmel“ mit einem dünnen Faden einen Tennisball (oder irgendeinen Gegenstand ) auf.
Ein Faden kann nur Zugkräfte aufnehmen (Vertikalkräfte) aber keine Horizontalkräfte. Der Tennisball „schwebt“ also.
Nun bremse aus der Fahrt abrupt ab. Was wird der Tennisball an seinem Faden machen?:
Er wird in Fahrtrichtung ausschlagen.

Gruß:
Manni

[Florian333]

Ich bin davon ausgegamgen, dass das Wasser aus dem Auto schießt und da war es mir egal, ob der Fisch hinten oder vorne ist.

Bei deiner Annahme kommt es darauf an ob der Fisch schwebt oder schwimmt. Ist die Schwimmblase leer: Größere Masse wie Wasser, Fisch bewegt sich nach vorn (relativ zum Wasser).
Schwimmblase ist leicht angefüllt: Selbe Masse wie W, Fisch bewgt sich mit Wasser nach vorn.
Schwimmblase ist voll: Fisch ist „leichter“, F bewegt sich nach hinten relativ zum Wasser.

Gruß
Florian

[Michael_Bauer_c1319c]

Danke, Manni!

Genau so sehe ich es auch, außer …

Bremst jetzt das Auto abrupt ab, fliegt der Heli in
Fahrtrichtung horizontal weiter. Er hat ja durch die Fahrt im
Auto kinetische Energie der Erde gegenüber. Die Energie geht
nicht verloren.

Hier wäre „Impuls“ der richtige Begriff, nicht kinetische Energie. Sonst stimmte ich Dir voll und ganz zu!

Michael

[Michael_Bauer_c1319c]

Hallo!

Der Unterschied besteht darin, dass ein
Fisch mehr oder weniger dasselbe spezifische Gewicht hat wie
das Medium, in dem er schwimmt. Deswegen erfährt er in jeder
Situation dieselben Schwer- und Trägheitskräfte wie das
umgebenende Medium und bewegt sich genau so wie dieses.

und wenn sich ein Körper innerhalb des Mediums Luft bewegt ist
das anders?

Ja, weil seine Dichte nicht gleich groß ist wie die des Mediums, sondern 1000mal höher. Ein toter Fisch schwimmt. Fliegt ein toter Vogel?

Nehmen wir also keinen Vogel sondern ein Segelflugzeug im
Auto. Durch konstanten Höhenverlust (Sinkflug) hat es eine
konstante Vorwärts-Relativgeschwindigkeit zu seinem
Referenzmedium Luft. Das heißt doch, dass die
Vorwärts-Relativgeschwindigkeit zum Fahrzeug ebenfalls
konstant ist da Fahrzeug und Luft fest miteinander gekoppelt
sind.

Nun verzögere ich den Block „Luft“ und plötzlich bewegt sich
das Flugzeug nicht mehr relativ zu seinem bisherigen Medium
Luft im Auto sondern zu einem neuen Referenzmedium „Erde“?

Man kann es auch immer noch komplizierter machen, aber bitte:

1. Der Beobachter am Straßenrand sieht ein Auto mit der Geschwindigkeit v(Auto). In ihm bewegt sich ein Segelflugzeug mit der Geschwindigkeit v(Auto + IAS) (IAS = in air speed). Sobald das Auto durch den Aufprall abrupt abgebremst wird (Die Kraft hierfür wird von der Mauer aufgebracht), fliegt das Flugzeug mit der nahezu unverminderten Geschwindigkeit v(Auto + IAS) weiter, bis es auf die Windschutzscheibe knallt.

2. Der Fahrer des Autos sieht, dass sich ein Flugzeug mit der Geschwindigkeit v(IAS) nach vorne bewegt, während die Mauer mit -v(Auto) heranrauscht. Nach dem Aufprall wird das Auto mit -v(Auto) nach hinten geworfen, was sich durch einen kräftigen Zug an den Sicherheitsgurten bemerkbar macht. Das Flugzeug fliegt mit der konstanten Geschwindigkeit v(IAS) weiter und knallt gegen die Windschutzscheibe.

3. Der Pilot sieht, dass ihm Luft mit der Geschwindigkeit -v(IAS) entgegen bläst. Außerdem nähert sich eine Wand mit der Geschwindigkeit -v(IAS + Auto). Beim Aufprall wird plötzlich das Auto nach hinten geworfen und mit ihm die gesamte Luft. Dadurch erhöht sich der Fahrtwind. Das Segelflugzeug setzt dies zunächst in Steigen um (weil der Auftrieb an den Tragflächen vorübergehend zunimmt). Doch dann wird der Flug durch das Eintreffen der Windschutzscheibe gestoppt.

Sorry, aber das kann ich euch immer noch nicht recht glauben.
Wenn ich den Block Luft beschleunige, beschleunige ich doch
alle Teile mit die Teil des Gesamtsystems „Luftblock“ sind?

Kleines Gedankenexperiment:

Wenn Du Recht hast, funktioniert das ja auch dann noch, wenn Du ein Luftmolekül aus dem Auto entfernst, stimmt’s? Zwei machen auch keinen Unterschied, richtig? … hundert? … tausend? … millionen? … alle? Das „Gesamtsystem Luftblock“ wie Du es nennst, funktionier nur dann einheitlich, wenn es homogen ist, d. h. wenn es überall dieselbe Dichte hat. Ein schwebender Ballon verhält sich also genau wie von Dir beschrieben. Sonst jedoch nicht.

Michael

[j_tilde]

Hi Michael,

danke für deine Mühe und deine ausführliche Antwort
Komm bitte nicht auf die Idee, ich wollte nur diskutieren; so ist es nicht. Würde dir ja gerne glauben, verstünde ich es nur

Kleines Gedankenexperiment:

Wenn Du Recht hast, funktioniert das ja auch dann noch, wenn
Du ein Luftmolekül aus dem Auto entfernst, stimmt’s?

Solange die Dichte Medium gleich der Dichte schwebender Körper bleibt schon. Natürlich wird die mögliche Bremskraft durch die Luft auf den Körper (durch die Verzögerung an der Mauer) mit abnehmender Dichte auch immer geringer.
Dein Grenzfall „alle Luft entfernt“ würde also auch einen masselosen Flugkörper bedeuten.

Ja, weil seine Dichte nicht gleich groß ist wie die des
Mediums, sondern 1000mal höher. Ein toter Fisch schwimmt.
Fliegt ein toter Vogel?

Naja, eigentlich hatte ich ursprünglich auch die Idee mit dem Helium-Ballon posten wollen. Dieser hat ja die gleiche Dichte wie die Luft wenn er schwebt. Eben genauso wie ein Fisch.
Genau deshalb wollte ich das auch nicht einfach hinnehmen, dass das Fluid Luft sich vom Fluid Wasser auf einmal unterscheiden soll.

Man kann es auch immer noch komplizierter machen, aber bitte:

eigentlich hatte ich vor das System zu vereinfachen

1. Der Beobachter am Straßenrand sieht ein Auto mit der
   Geschwindigkeit v(Auto). In ihm bewegt sich ein Segelflugzeug
   mit der Geschwindigkeit v(Auto + IAS) (IAS = in air speed).
   Sobald das Auto durch den Aufprall abrupt abgebremst wird (Die
   Kraft hierfür wird von der Mauer aufgebracht), fliegt das
   Flugzeug mit der nahezu unverminderten Geschwindigkeit v(Auto

• IAS) weiter, bis es auf die Windschutzscheibe knallt.

Ein Flugzeug fliegt IMHO genau dann mit konstanter Geschwindigkeit IAS, wenn F_Luftwiderstand gleich F_Vortrieb ist. F_Luftwiderstand hängt ursächlich mit der Relativgeschwindigkeit Flugzeug-Luft zusammen. Die ist ja vor dem Aufprall des Autos vIAS. Nach dem Autoaufprall ist die Relativgeschwindigkeit Flugzeug-Luft aber deiner Meinung nach
v(Auto + IAS) also höher geworden weswegen auch F_Luftwiderstand plötzlich HÖHER wird und das Flugzeug wird ABGEBREMST (bis wieder eine Kräftegleichgewicht herrscht also IAS so wie vorher).

Eben meiner Meinung nach wird die von außen auf das Auto eingeleitete Bremskraft über das Medium Luft auf den Flugkörper weitergereicht wenn sich die Luft nicht bewegen kann.

Mag sein, dass das beides falsch ist. Allerdings haben mich eure Erklärungen eben noch nicht davon überzeugen können

So, ich habe jetzt eine Tu**erdose blasenfrei mit Wasser gefüllt und was reingelegt was sich frei bewegen kann. Das Gesamtsystem habe ich stark beschleunigt und dann stark verzögert (hab es mit den Händen über den Küchentisch gezogen und dann an die Spüle knallen lassen). Der Gegenstand hat sich relativ zur Dose nicht bewegt. Zweifellos habe ich ihn aber beschleunigt, da er nachher woanders im Raum war als vorher. Die Verzögerungskraft muss also vom Wasser an ihn weiter gereicht worden sein.

Doch dann wird der Flug
durch das Eintreffen der Windschutzscheibe gestoppt.

Naja klar, fragt sich nur ob das eher eintritt wenn die Wand auftaucht

Vielen Dank und Grüße,
James