Energiefreisetzung bei Verkehrsunfällen

[nederrijner]

Nur so zur Info: Wenn man fällt, hat man eine Beschleunigung von 1g (9,81m/s2)

Ja (auf der Erde, auf dem Mond aber nicht weswegen die Gleichung 10 N = 1 kg falsch ist), und wenn man zum Stillstand gebracht wird, erfährt man eine andere, gegensetzlich gerichtete Beschleunigung, die man als Vielfaches von g angeben kann.
Um diese ausrechnen zu können, muss man aber erstmal die Zeit wissen, in der das geschieht.

Die Energie einer fallenden Person ist (bei Vernachlässigung der Luftreibung) ist zu jeder Zeit: m x g x h, wobei h die Ausgangshöhe ist.

Das ist die potentielle Energie auf der Höhe h. Die Luftreibung und die Zeit haben damit nichts zu tun.

Wenn er fällt, wird die potentielle Energie zunehmend kleiner und die kinetische Energie größer, bis schließlich auf Höhe 0 ie gesamte potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt worden ist.

[DME-Murxer]

m = Masse?
Sorry, dein Ansatz ist völlig falsch, denn bei Vernachlässigung der Luftreibung fällt jeder Körper gleich schnell.
Was bei einer Fallhöhe von 3m eine Geschwindigkeit gibt von 7,67m/s

E=0,5 x m [Masse] x v2 [Geschwindigkeit zum Quadrat] -> kinetische Energie
und
E=m x g x h [Masse x Erdbeschleunigung x Höhe] -> potentielle Energie

Was soll daran falsch sein?

Das jeder Körper unabhängig von seiner Masse gleichschnell fällt, habe ich auch nie bezweifelt, sonst würde sich beim Gleichsetzen der beiden Energien die Masse nicht heraus kürzen.

[DME-Murxer]

Ja (auf der Erde, auf dem Mond aber nicht weswegen die Gleichung 10 N = 1 kg falsch ist), und wenn man zum Stillstand gebracht wird, erfährt man eine andere, gegensetzlich gerichtete Beschleunigung, die man als Vielfaches von g angeben kann.
Um diese ausrechnen zu können, muss man aber erstmal die Zeit wissen, in der das geschieht.


Das ist die potentielle Energie auf der Höhe h. Die Luftreibung und die Zeit haben damit nichts zu tun.

Wenn er fällt, wird die potentielle Energie zunehmend kleiner und die kinetische Energie größer, bis schließlich auf Höhe 0 ie gesamte potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt worden ist.

Das wir uns hier auf der Erde befinden, sollte auch dir klar sein. Ich bezog mich auf den Fragesteller "Quattro XLS+" unter Punkt 3. damit er selbst die Gleichung herleiten kann.
Vielleicht solltest du dir deinen und meinen vorletzten Beitrag nochmal durchlesen, bevor du behauptest, hier würde was falsches geschrieben.

[Alex22]

Naja ...
Was mir gerade aufgefallen ist.
Wir haben hier ein grundsätzliches Problem.
Der TE hat seine Fragen in meinen Augen blöd gestellt.
Denn bei 2. Sorry, aber wenn interessiert wieviel Enegie (Joule) auf einen Körper bei einem Aufprall wirken.
Eigentlich müßte die Frage lauten, wieviel Beschleunigung wirkt auf den Körper.
Und ich bin bei meiner Berechnung von Beschleunigung ausgegangen. (X fache der Erdbeschleunigung) und du eben von der Energie.

[DME-Murxer]

Naja ...
Was mir gerade aufgefallen ist.
Wir haben hier ein grundsätzliches Problem.
Der TE hat seine Fragen in meinen Augen blöd gestellt.
Denn bei 2. Sorry, aber wenn interessiert wieviel Enegie (Joule) auf einen Körper bei einem Aufprall wirken.
Eigentlich müßte die Frage lauten, wieviel Beschleunigung wirkt auf den Körper.
Und ich bin bei meiner Berechnung von Beschleunigung ausgegangen. (X fache der Erdbeschleunigung) und du eben von der Energie.

Genau. Die Energie lässt sich relativ leicht ermitteln. Um jetzt auf die negative Beschleunigung (=Verzögerung) zu kommen, benötigt man entweder die Zeit oder den Weg, bis man zum Stillstand kommt. Der Weg wäre bei einem PKW durch die Knautschzone ungefähr ermittelbar.
Bei einer fallenden Person ist das schon schwieriger.

[Alex22]

Bei einer fallenden Person ist das schon schwieriger.

Die Geschwindigkeit würde sich wieder errechnen lassen aus.
Wurzel aus s(3m)/2/g(9,81m/s²).
Und nun kannst du mit der "Bremsstrecke" des Körpers (0m) wieder die negative Beschleunigung ausrechnen.
Genau so ein Beispiel haben wir in unseren B1 in Physik durchgerechnet.

[nederrijner]

Das wir uns hier auf der Erde befinden, sollte auch dir klar sein.

Das ist der Physik aber nicht bewusst und die Gleichung bleibt falsch.

Ich bezog mich auf den Fragesteller "Quattro XLS+" unter Punkt 3. damit er selbst die Gleichung herleiten kann.
Vielleicht solltest du dir deinen und meinen vorletzten Beitrag nochmal durchlesen, bevor du behauptest, hier würde was falsches geschrieben.

Ich habe es schon gelesen und es ist zumindestens ungenau formuliert.

[Quattro XLS+]

Servus,

großes DANKE für eure zahlreichen Antworten, bin nun wieder etwas schlauer geworden, habe nicht damit gerechnet, dass das so schwierig ist (geht über mein Schul-Physik-Restwissen wohl hinaus)

Da muss ich mich wohl nochmal richtig einlesen um das alles zu verstehen bzw. dann richtig verwenden zu können.

@Alex22: Du hast natürlich Recht ! Ich meinte die Beschleunigung habe schlichtweg den falschen Begriff verwendet. Sry (Im Wirtschafts-LK war das alles nicht so wichtig^^)

[DME-Murxer]

Tschuldige Quattro, aber eine Sache kann ich hier nicht so stehen lassen:

Das ist der Physik aber nicht bewusst und die Gleichung bleibt falsch.

Ich habe die falsche Gleichung auch gar nicht erwähnt.

Ich habe es schon gelesen und es ist zumindestens ungenau formuliert.

Gebe ich zu, war etwas schnell gedacht beim Schreiben, aber deine Schlüsse hieraus waren auch ungenau ;-)

P.S. Antwort ging nicht schneller, da ich zwischendurch eine Atemluftflasche leeren musste.

[Narkose07]

SO GEHTS:

ENERGIE DIE AUF DEN KÖRPER WIRKT = Ekin - E verformung

Everformung ist je nach Fahrzeug,... unterschiedlich!

Somit die gesamte Themenfrage nicht eindeutig zu Lösen!

[Alex22]

SO GEHTS:

ENERGIE DIE AUF DEN KÖRPER WIRKT = Ekin - E verformung

Everformung ist je nach Fahrzeug,... unterschiedlich!

Somit die gesamte Themenfrage nicht eindeutig zu Lösen!

Er hat doch schon lange geschrieben das es ihm nicht um die Energie sondern um die negative Beschleunigung ging.

[Narkose07]

hängt nur leider von E ab!!! :-(

[nederrijner]

Dann fahr einmal mit 80 km/h frontal gegen eine Wand und einmal mit 80 km/h in einem Winkel von vielleicht 5°. Die kinetische Energie, die bis zum Stillstand abgebaut wird, ist in beiden Fällen gleich. Die Beschleunigungen sind es nicht.

[rundhauber]

Dann fahr einmal mit 80 km/h frontal gegen eine Wand und einmal mit 80 km/h in einem Winkel von vielleicht 5°. Die kinetische Energie, die bis zum Stillstand abgebaut wird, ist in beiden Fällen gleich. Die Beschleunigungen sind es nicht.

Ist klar, weil dann Querbeschleunigung hinzukommt. Bei einem Winkel von 5° macht die Querbeschleunigung rund 8,7% aus (sin 5° = 0,08716).

Wenn sich der ganze (idealisierte und rechtwinklige) Vorgang in t= 0,1 s abspielt, beträgt die Beschleunigung

a= Δv / Δt = -22,00 m/s / 0,1 s = -222,2 m/s^2 (Anm.: 80 km/h = 22,22 m/s).

Diese Beschleunigung wirkt auch auf Deinen Körper, nicht nur auf das Auto. Das entspricht einem Bremsweg von 1,111 m (aus 80 km/h!) - oder anders ausgedrückt: bei diesen Größenordnungen sind 8,7% Querkraft Deinem Körper ziemlich egal. Vor allem wenn man bedenkt, dass die Beschleunigung für den Fahrer noch größer sein dürfte, da der reale Bremsweg (= Verkürzung des Fahrzeuges) heutzutage kleiner als 1,111 m ist.

[cerebrum]

Du könntest versuchen ein einfaches mechanisches Ersatzmodell für das Auto aufzustellen. Das Auto sei dabei die Masse, die Knautschzone könnte man als Dämpfer auffassen. Dann wirken in horizontaler Richtung zum einen die Kraft des anderen Autos, die Dämpferkraft und die Massenträgheitskraft. In der Massenträgheitskraft steckt die Beschleunigung, in der Dämpferkraft die Geschwindigkeit. Nach dem Aufstellen des Kräftegleichgewichtes solltest du eine Differentialgleichung erhalten, die für die Beschleunigung x''(t) eindeutig lösbar ist. Brauchst dann nur einen Wert für die Dämpfungskonstante d, da dies die einzige Unbekannte sein sollte.