Trägheitskraft bei Unfall < Mechanik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:45 Fr 06.12.2013 | | Autor: | Coxy |
| Aufgabe | Ein Kleinlaster fährt mit 100km/h gegen ein festes Hindernis. Nach dem Unfall ist das Auto um 20cm kürzer.
Hinten auf der Ladefläche des Kleinlaster (4m*2,20m) steht eine Kiste Bier (m=14KG). Mit welcher Geschwindigkeit prallt diese Kiste auf die Trennwand zur Fahrerkabine? |
Also,
zunächst dachte ich das das Bier durch seine Trägheit von der raschen negativen Beschleunigung nichts mitbekommt und einfach mit 100km/h gegen die Trennwand knallt.
Allerdings habe ich dann etwas zur Trägheitskraft gelesen, die entgegen der Beschleunigung wirkt
Die Formel lautet ja F=-m*a für die Trägheitskraft.
Mein m wäre 14KG und für die negative Beschleunigung habe ich ca. [mm] -1930/s^2 [/mm] berechnet. Kann ich mit der Trägheitskraft berechnen wie schnell die Kiste Bier gegen die Trennwand knallt oder habe ich die Trägheitskraft falsch verstanden?
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Hallo Coxy,
das ist eine der typischen Aufgaben, bei denen es darum geht zu erkennen, welche Informationen für die Lösung der Aufgabe nötig sind.
> Ein Kleinlaster fährt mit 100km/h gegen ein festes
> Hindernis. Nach dem Unfall ist das Auto um 20cm kürzer.
> Hinten auf der Ladefläche des Kleinlaster (4m*2,20m)
> steht eine Kiste Bier (m=14KG). Mit welcher Geschwindigkeit
> prallt diese Kiste auf die Trennwand zur Fahrerkabine?
>
> Also,
> zunächst dachte ich das das Bier durch seine Trägheit
> von der raschen negativen Beschleunigung nichts mitbekommt
> und einfach mit 100km/h gegen die Trennwand knallt.
So ist es. Es ist kein Reibungskoeffizient gegeben; eine Verlangsamung der Bierkiste soll also nicht stattfinden.
> Allerdings habe ich dann etwas zur Trägheitskraft
> gelesen, die entgegen der Beschleunigung wirkt
> Die Formel lautet ja F=-m*a für die Trägheitskraft.
> Mein m wäre 14KG und für die negative Beschleunigung
> habe ich ca. [mm]-1930/s^2[/mm] berechnet. Kann ich mit der
> Trägheitskraft berechnen wie schnell die Kiste Bier gegen
> die Trennwand knallt oder habe ich die Trägheitskraft
> falsch verstanden?
Das hast Du falsch verstanden. Übrigens stimmt die Einheit nicht. Nachgerechnet habe ich den Zahlenwert nicht.
Die Lösung hast Du ja aber schon.
Grüße
reverend
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:19 Sa 07.12.2013 | | Autor: | Coxy |
Mich würde aber interessieren warum der Ansatz mit der Trägheitskraft falsch ist? Warum wirkt sie hier nicht?
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Hallo nochmal,
> Mich würde aber interessieren warum der Ansatz mit der
> Trägheitskraft falsch ist? Warum wirkt sie hier nicht?
Ganz einfach weil auf die Kiste bis zum Zeitpunkt des Aufpralls keine Beschleunigung wirkt, also a=0 ist.
Die Aufgabe ist aber sicher anders gemeint, allerdings so morbide, dass ich die Fragestellung peinlich finde. Den nahezu sicher toten Fahrer des Kleinlasters wird nicht mehr interessieren, mit welcher Geschwindigkeit die Kiste aufprallt, die Trennwand verformt und dabei zerbrechen wird. Der Realitätsbezug von Aufgaben kann auch "menschlicher" hergestellt werden als so.
Worum es eigentlich geht, ist dies:
Ist die Trennwand des Transporters noch in einer Vorwärtsbewegung, wenn die Kiste aufprallt? Dazu bestimmst Du erst einmal, wie lange die Kiste braucht, um die 4m Ladefläche mit 100km/h zu überqueren. Dazu soll offenbar angenommen werden, die Kiste sei punktförmig, auch sehr realistisch.
Dann bestimmst Du, ob der Transporter in dieser Zeit schon zum Stillstand gekommen ist oder noch eine Restgeschwindigkeit hat. Die Aufprallgeschwindigkeit der Kiste bestimmt sich dann relativ aus 100km/h (der Bewegungsgeschwindigkeit der Kiste) abzüglich der Restgeschwindigkeit der Trennwand bzw. des Transporters.
Jetzt Du.
Grüße
reverend
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 01:33 Sa 07.12.2013 | | Autor: | Coxy |
[mm] 27,77m/s^2*0,0144s\approx [/mm] 0,4m
also knallt er doch mit vollen 100km/h gegen die Trennwand richtig?
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Hallo nochmal,
> [mm]27,77m/s^2*0,0144s\approx[/mm] 0,4m
>
> also knallt er doch mit vollen 100km/h gegen die Trennwand
> richtig?
Keine Ahnung. Diese Zahlen sagen mir nichts.
Du rechnest hier vor, und wir überprüfen dann gern und geben Tipps.
Ich habe keine Lust, die Aufgabe selbst zu rechnen, und das geht den meisten hier so.
Was hast Du da also gerechnet?
Wieder stimmen die Einheiten nicht; schon allein das stimmt mich eher bedenklich.
Grüße
rev
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 09:38 Sa 07.12.2013 | | Autor: | Coxy |
Hallo,
mir reichte schon ihr Hinweiß, mir geht es eigentlich auch nicht um die konkreten Werte (natürlich waren es 27,77m/s und nicht [mm] m/s^2):
[/mm]
Aber warum kommt die Trägheitskraft hier nicht zum tragen?
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Hallo,
> Aber warum kommt die Trägheitskraft hier nicht zum
> tragen?
das hat reverend doch schon ausführlich erklärt. Du darfst hier zwei Dinge nicht verwechseln, nämlich Trägheit mit Trägheitskraft. Außerdem ist es tatsächlich so, dass die Kiste in Relation zum Bezugssystem LKW die Geschwindigkeit 0 hat, also insbesondere eine konstante Geschwindigkeit und damit kann an ihr keine Kraft wirken.
Es geht bei dieser ziemlich bescheuert bis geschmacklos gestellten Aufgabe (wer denkt sich so etwas aus?) tatsächlich darum, dass man aus der plastischen Verformung wohl herausrechnen soll, wie die Wand des LKW während des Unfalls beschleunigt wird und dann brauchst du den Zeitpunkt des Aufpralls, um die Geschwindigkeitsdifferenz Kiste-Wand auszurechnen. Bedeutet also: die einzige kinetische Fragestellung ist ganz zu Beginn die Berechnung der Negativbeschleunigung aus den gegebenen Daten. Ab jetzt ist es eine rein kinematische Aufgabe, das ist dein großer Denkfehler, so wie ich das sehe.
Gruß, Diophant
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