Kinetik: Wie addieren sich Bewegungsenergien?

Hallo,

die klügste Frau der Welt, Marilyn vos Savant (IQ 183) behauptet in einem ihrer Bücher, dass es keinen (nennenswerten) Unterschied macht, ob ein Autofahrer mit 50 Sachen gegen eine Mauer fährt oder gegen ein anderes Auto, dass ebenfalls 50 auf dem Tacho hat.

Sie sagt: Die Gesamtgeschwindigkeit addiert sich zwar auf 100 - aber die beiden Fahrer „teilen“ sich diese Summe ja auch. Also 100 durch 2 (Autos oder Fahrer) macht für jeden 50.

Kann das sein?

Ulrich Thomes

Hallo Ulrich

Man muss das Problem nicht über die Geschwindigkeit, sondern über den Impuls lösen.
Wenn wir abstrahieren, d.h. ein Gewicht in jedem Auto und eine Prallplatte anstelle des Lenkrads, wird in jedem Fall die gleiche Abdrucktiefe messbar sein.
Ob ein Auto gegen eine Wand, gegen ein stehendes Auto oder gegen ein fahrendes Auto fährt, beim Aufprall zählt der Impuls des „Fahrers“. Dass das fahrende Auto unterschiedlich zerstört ist, hängt mit der Verformbarkeit der „Aufprallgegner“ zusammen.
Wichtig ist dabei, dass nicht eines der Fahrzeuge einen negativen Impuls erzeugt, indem es beim Aufprall nicht steht, sondern weiter rollt, dann würde die Prallplatte des stehenden Fahrzeugs mit dem Rest Impuls auf den „Fahrer“ zubewegt.

Gruß
R.

Hallo RentierIBV,

du hast zwar etwas geschrieben, aber dem Ulrich keine Antwort auf seine klare Frage gegeben.

Gruß

Sven Glückspilz

Hallo Ulrich,

die klügste Frau der Welt, Marilyn vos Savant (IQ 183)

google mal „Savont“ oder schau dir http://de.wikipedia.org/wiki/Inselbegabung an. Wenn da nicht eine PR-Masche gestrickt wird!

behauptet in einem ihrer Bücher, dass es keinen
(nennenswerten) Unterschied macht, ob ein Autofahrer mit 50
Sachen gegen eine Mauer fährt oder gegen ein anderes Auto,
dass ebenfalls 50 auf dem Tacho hat.

Wenn wir mal annehmen, dass sie nicht hintereinander mit ca. 50 km/h prallen, sondern gegeneinander, wie dein Satz nahelegt, aber nicht zwingend aussagt, denn solche Feinheiten können manchmal entscheidend sein.

Und wenn du mir den Wust an Nebensätzen nachsiehst, denn manchmal juckt es mich einfach, hat erwähnte Dame einfach recht.

Stell dir doch einfach mal 2 Autos gleicher Bauart vor, die jeweils mit 50 km/h von links und rechts kommen. Sie bleiben genau in der Mitte stehen, oder schieben sich dort zusammen. Ob du nun ein Blatt Papier oder eine 10 Meter dicke Betonwand dazwischenhältst, ist belanglos.

Und wenn du ein Auto hinter einer Betonwand für nebensächlich hältst, liegst du auch darin völlig richtig. Für ein Auto ist es gleich, ob es gegen eine Betonwand oder ein gleiches Auto mit entgegengesetzter Geschwindigkeit prallt. „Baugleich“ sei dabei betont, denn zu einem Unfall eines Golf mit einem VW-Bus habe ich ein beeindruckendes Foto.

Sie sagt: Die Gesamtgeschwindigkeit addiert sich zwar auf 100

  • aber die beiden Fahrer „teilen“ sich diese Summe ja auch.
    Also 100 durch 2 (Autos oder Fahrer) macht für jeden 50.

Kann nicht nur sein, ist auch so, wenn die Massen der Fahrzeuge gleich sind. Deshalb fahren viel ja im SuffSUV, damit der im Kleinwagen tot ist, nicht Mann selbst.

Gruß, Zoelomat

Hallo, Ulrich!

 Ja!  Die Energieen addieren sich. stelle dir eine Kraft oder Energie als Pfeil vor, wobwei die Länge die Größe und die Richtung eben die Wirkrichtung der Kraft ist.
Die „Mauer“ hat in den meisten Fällen immer die größere Energie, so das die eingebrachte Energie des Fahrzeuges absorbiert wird. Abzüglich Verformungsenergie und ähnliche.

Gruß WWW-Experte

Hallo Herr Thomes,

theoretisch hat die klügste Frau der Welt natürlich Recht. Haben beide das selbe Auto, das selbe Gesamtgewicht und treffen sie völlig symmetrisch frontal aufeinander, dann ist das richtig. Es hängt von den Randbedingungen ab!
Ist (z.B.) das erste Auto erheblich schwerer oder/und knautschfester als das zweite Mobil, dann wird sich der Aufprall für den Fahrer im zweiten Fahrzeug erheblich unangenehmer anfühlen!

Beste Grüße
Mario

Hallo,

 Ja!  Die Energieen addieren sich.

Welche denn?
Kinetische Energie ist übrigens relativ.

stelle dir eine Kraft oder
Energie als Pfeil vor, wobwei die Länge die Größe und die
Richtung eben die Wirkrichtung der Kraft ist.

Aber eben nicht die Wirkrichtung der Energie.

Die „Mauer“ hat in den meisten Fällen immer die größere
Energie,

Quatsch.
so das die eingebrachte Energie des Fahrzeuges

absorbiert wird.

Doppelt Quatsch.

Und was passiert nun mit dem Pfeil?

Abzüglich Verformungsenergie und ähnliche.

Was genau ist denn ‚ähnliche‘? Und wohin sind jetzt Energie und Kraft verschwunden? Energieerhaltungssatz ist Dir kein Begriff?

Gruß WWW-Experte

Oje…

Gruß
testare_

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Hallo,

der klügste Rabe (IQ unbekannt) der Welt schreibt:

dass es keinen
(nennenswerten) keinen Unterschied macht, ob ein Autofahrer mit 50
Sachen gegen eine Mauer fährt oder gegen ein anderes Auto,
dass ebenfalls 50 auf dem Tacho hat.

Korrekt unter der Voraussetzung - > gleiche Massen

Sie sagt: Die Gesamtgeschwindigkeit addiert sich zwar auf 100

  • aber die beiden Fahrer „teilen“ sich diese Summe ja auch.
    Also 100 durch 2 (Autos oder Fahrer) macht für jeden 50.

Das ist Unsinn. Warum sollen sich die Geschwindigkeiten addieren? Wenn Du die Geschwindigkeiten als Vektor darstellst, haben sie den gleichen Betrag aber unterschiedliche Vorzeichen. Also nix mit Addition! Und schon gar nichts mit Quotienten.

Gruß vom „klügsten“ Raben

Hallo Corvus

der klügste Rabe (IQ unbekannt) der Welt

hüstel, lass es aber mal als Ironie durchgehen.

dass es keinen
(nennenswerten) keinen Unterschied macht, ob ein Autofahrer mit 50
Sachen gegen eine Mauer fährt oder gegen ein anderes Auto,
dass ebenfalls 50 auf dem Tacho hat.

Korrekt unter der Voraussetzung - > gleiche Massen

Dabei könnte ma es bewenden lassen, oder sich einen Beitrag gleich ganz sparen, denn ich hatte ja schon eine vollumfängliche Antwort gegeben, samt Spitzen gegen solala ala Savont oder so ähnlich.

Sie sagt: Die Gesamtgeschwindigkeit addiert sich zwar auf 100

  • aber die beiden Fahrer „teilen“ sich diese Summe ja auch.
    Also 100 durch 2 (Autos oder Fahrer) macht für jeden 50.

Das ist Unsinn. Warum sollen sich die Geschwindigkeiten
addieren? Wenn Du die Geschwindigkeiten als Vektor darstellst,
haben sie den gleichen Betrag aber unterschiedliche
Vorzeichen. Also nix mit Addition! Und schon gar nichts mit
Quotienten.

Da heißt es halt mal den gesunden Menschenverstand einschalten. Dazu ein Beispiel:

Wenn 4 Menschen in einem Raum sind, und 5 hinausgehen, dann sagt:

  • der gesunde Menschenverstand „du tickst nicht richtig“
  • der Mathematiker „dann muss halt einer reingehen, damit der Raum leer ist“

Solcher Art ist deine Argumentation, als hättest du noch nie was von Bezugssystemen gehört. Bezogen auf einen Autofahrer, der mit 50 km/h unterwegs ist, kommt ein ebensoschneller Entgegenkommer halt mit 100 km/h auf diesen zu.

Aber da wir selten uns als Autofahrer als Bezugspunkt wählen, ist die Bezeichnung „Teilen“ nicht nur für Laien verständlich, sondern auch physikalisch korrekt. Ob du dann mit Vektoren oder anderem pseudowissenschaflichen Blabla kommst, oder nur mit deiner tierischen Überlegenheit.

Ich messe der Mathematik nur die Bedeutung zu, die sie hat, nämlich dass sie Sachverhalte zu verstehen erleichtert, die sich gefühlsmäßig nicht erschließen. Und so ging das Interesse stetig zurück. Obwohl ich nicht nur im Abi eine 1 hatte, sondern auch davor kaum mal was schlechteres.

Es jedenfalls egal, ob ich eine stehende Kamera zwei Autos mit 50 km/h von links und rechts prallende Autos filmen lasse. Oder ob ich mit 150 km/h filme, und ein Fahrzeug mit 100 km/h im Rückwärtsgang überhole, während ein schelleres mit 200 km/h reinrauscht.

Es kommt nur auf ganz einfache Fakten an. Wenn zwei gleiche Fahrzeuge mit entgegengesetzen jeweils 50 km/h aufeinanderprallen, wird die Geschwindigkeit um jeweils 50 km/h reduziert. Das gilt auch für einen Aufprall auf eine Betonwand. Sofern diese näherungsweise als unbeweglich gelten darf, und da bitte ich um Gnade vor dem weisen schwarzen Vogel, dann ist die Abnahme 50 km/h. Und auch dann wenn einer mit 200 auf einen mit 100 aufknallt, oder mit 100 auf einen stehenden.

Das alles ist gleich, außer dass es natürlich schon eine Rolle spielt, ob der Knall von hinten oder von vorn kommt. Für die Verformung und die Überlebenschancen, aber nicht für die Physik.

Und was sich auch jedem Menschen mit gesundem Menschenverstand erschließt, dass die Geschwindigkeit der Trümmer dem Mittelwert der Ursprungsgeschwindigkeiten ist.
200 km/h gegen 100 km/h des Opfers heißt 150 km/h der Reste.

Und dass du da Begriife wie Vektoren ins Spiel bringst, die eher Unverständnis erzeugen als Klarheit bringen, ist eine Sache. Dass du aber schlichte Falschaussagen damit zu begründen versucht, ist eine ganz andere. Lies doch meinen Beitrag, der sich auf Abiturwissen gründet, aber aus einem unverwirrten Geist kommt.

Gruß vom „klügsten“ Raben

Muss ich von meinen Wellensittichen berichten? Der eine hatte die Gewohnheit, mitten in der Nacht in völliger Dunkelheit Flüge zu starten. Irgendwo auf dem Boden hab ich ihn dann aufgelesen. Der andere starb einen glücklichen Tod, er naschte von meinen Zierpflanzen, und wenn NSA oder die Drogenfahndung mitlesen, das ist Jahrzehnte her.

Aber sie scheinen mir rückblickend und vergleichend wirklich nicht die dümmsten Vögel zu sein.

Gruß, Zoelomat

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Hallo,

die klügste Frau der Welt, Marilyn vos Savant (IQ 183)
behauptet in einem ihrer Bücher, dass es keinen
(nennenswerten) Unterschied macht, ob ein Autofahrer mit 50
Sachen gegen eine Mauer fährt oder gegen ein anderes Auto,
dass ebenfalls 50 auf dem Tacho hat.

Ja.
Und das kann man sich auch ganz einfach bildich klar machen.
Stell dir zunächst mal zwei absolut gleiche Autos vor, die aber exakt spiegelbildlich konstruiert sind.
Denn nur unter diesem Umstand gilt die Annahme!

Nun stellen wir einen Holzrahmen mit einer großen Blatt Papier hin, malen die Struktur einer Betonmauer drauf und sorgen dafür, dass diese beiden exakt gleichen Autos mit exakt gleicher Geschwindigkeit genau am Papierblatt zusammen stoßen.

Nun wird jedes Bauteil des einen mit einem exakt gleichen Bauteil des anderen Autos zusammentreffen, es wird immer eine auf beiden Seite exakt gleiche Verformung stattfinden.
Somit wird das Blatt auch nicht reißen.

Beide Autofahrer würden sicher schwören, gerade gegen eine Betonmauer gesfahren zu sein!

Etwas physikalischer geht es - mal wieder - ganz einfach mit Energieerhaltung.
Die Verformung des Autos ist ein Maß für die Energie.
Ein Auto mit 50km/h gegen Betonwand:
Betonwand 0cm Verformung, 0J Energie
Auto 78cm Verformung, 200kJ Energie (entspricht kinetischer Energie des Autos)

Zwei Autos mit zwei mal 50km/h gegeneinander:
Annahme 1: Autos verformen sich gleich.
Folgerung: Beide Autos bekommen die Hälfte der gesamten kinetischen Energie ab zur Kaltverformung von Blech.
Es stehen zweimal 200kJ zur Verfügung.
Jedes Auto bekommt 200kJ.
Jedes Auto wird wieder 78cm verformt.

(Das ist alles aber Quark, weil sich zwei Autos niemals exakt spiegelbildlich treffen werden.)

Hallo,

hüstel, lass es aber mal als Ironie durchgehen.

Hmmm, sollte auch als solche verstanden sein.

Wenn 4 Menschen in einem Raum sind, und 5 hinausgehen, dann
sagt:

  • der gesunde Menschenverstand „du tickst nicht richtig“
  • der Mathematiker „dann muss halt einer reingehen, damit der
    Raum leer ist“

Dieser Witz ist schon alt, daß Nero schon damit die Christen gefoltert hat :wink:

Solcher Art ist deine Argumentation, als hättest du noch nie
was von Bezugssystemen gehört.

In dem UP war keine Rede von einem Bezugssystem. Warum sollte dann darauf primär eingegangen werden?

Bezogen auf einen Autofahrer,
der mit 50 km/h unterwegs ist, kommt ein ebensoschneller
Entgegenkommer halt mit 100 km/h auf diesen zu.

Auch damit liegst Du nicht ganz richtig. Gegankenspiel:

Von einem außen liegenden Bezugssystem werden, ab einem Zeitpunkt X, zwei Massen beobachtet deren Vektor der Geschwindigkeit bzgl. des Betrags gleich sind aber deren Richtung, in der selben Achse, unterschiedliche Vorzeichen haben. D.h. sie werden sich genau in der Mitte des Abstandes zum Zeitpunkt X treffen. Korrekt? Ich denke ja.
Daraus folgt für die verschiedenen Bezugssysteme:

  1. Außenstehendes
    Die Abstandsverkürzung zwischen den Massen ist tatsächlich 2x ds/dt

  2. Mitbewegtes
    Für diese ist die Abstandsverkürzung nur 1x ds/dt

Nachdem für jedes mitbewegte System gilt 1x ds/dt, ist die Auswirkung für die Einzelmasse die selbe ob sie gegen eine Wand fährt oder gegen eine gleiche Masse, die sich mit gleicher Geschwindigkeit auf sie zubewegt.

Ich denke, daß das Dein Posting beantwortet hat.

Gruß vom Raben

Dieser Witz ist schon alt, daß Nero schon damit die Christen
gefoltert hat :wink:

Wusste ich nicht.

Solcher Art ist deine Argumentation, als hättest du noch nie
was von Bezugssystemen gehört.

In dem UP war keine Rede von einem Bezugssystem. Warum sollte
dann darauf primär eingegangen werden?

Weil es meiner Meinung nach hilfreich sein könnte. Um zu verstehen, dass 50 vs. -50km das selbe ist wie 200 vs. 100 km/h, wenn man vom geeigneten Bezugssystem ausgeht

Bezogen auf einen Autofahrer,
der mit 50 km/h unterwegs ist, kommt ein ebensoschneller
Entgegenkommer halt mit 100 km/h auf diesen zu.

Auch damit liegst Du nicht ganz richtig. Gegankenspiel:

Dafür braucht es keine Gedankenspiele. Ich spach vom Entgegenkommer also exakt 180° verschiedener Richtung

Von einem außen liegenden Bezugssystem werden, ab einem
Zeitpunkt X, zwei Massen beobachtet deren Vektor der
Geschwindigkeit bzgl. des Betrags gleich sind aber deren
Richtung, in der selben Achse, unterschiedliche Vorzeichen
haben.

Da brauchst du nicht mit „außenliegenden“, „Zeitpunkt X“ und „Vektoren“ zu kommen. Damit vergraulst du nur Leute, die die Begriffe nicht kennen oder durchdenken können. Damit beunschreibst du nur einen ganz einfachen Sachverhalt, dass 2 Autos frontal ineinanderkrachen.

Dass da gewisse Idealisierungen angenommen werden, wurde ja schon erwähnt, und wird unausgesprochen angenommen.

D.h. sie werden sich genau in der Mitte des Abstandes
zum Zeitpunkt X treffen. Korrekt? Ich denke ja.

Soll ich auch mal spitzfindig werden? Du schreibst „ab einem Zeitpunkt X, zwei Massen beobachtet … gleich sind“. Nur leider nicht zu jedem Zeitpunkt. Und alles andree läuft unter Angeberei bzw. Großkotzigkeit. ICH verstehe deine Ausführungen, viele andere nicht!

Daraus folgt für die verschiedenen Bezugssysteme:

  1. Außenstehendes
    Die Abstandsverkürzung zwischen den Massen ist tatsächlich 2x
    ds/dt

Vor dem Aufprall, vermute ich, wobei du weder s noch t definiert hast. Und erst recht nicht, warum gerade der in einem Auto sitzende ein "außenstehendes "Bezugssystem sein soll.

  1. Mitbewegtes

Auch das ist nicht definiert, vermute mal einen Bezugspunkt, für s gilt obiges.

Und was ist der Unterschied zwischen Masse und Mitbewegtem? MIt solchen Angaben. Das wissen wohl nur pflanzengestärkte Vögel. Formeln statt Grips, würd ich tippen.

Nachdem für jedes mitbewegte System gilt 1x ds/dt, ist die
Auswirkung für die Einzelmasse die selbe ob sie gegen eine
Wand fährt oder gegen eine gleiche Masse, die sich mit
gleicher Geschwindigkeit auf sie zubewegt.

Demnach stimmst du der Fragestellerin zu? Warum schreibst du dann „Das ist Unsinn“? Wirre Gedanken lassen sich auch nicht durch (dem Laien) unverständliche Formeln nicht verbergen.

Ich denke, daß das Dein Posting beantwortet hat.

Das nun wirklich nicht. Es treibt mir nur Falten auf die Stirn und fast Tränen in die Augen. Denn wie jemand mal das eine und mal das andere (das Gegenteil) behauptet, und das jeweils unter Verwendung von Begriffen und Formeln, deren Anwendbarkeit er anscheinend nicht begriffen hat, das bleibt mir unerklärlich.

Ich habe jedenfalls in der Volksschule Textaufgaben gelernt, bei denen man nicht Formeln auswendig lernen musste, sondern deren Anwendung auf alltägliche Gegebenheiten. Und alltäglich ist die Ur-Fragestrellung nun wirklich.

Zoelomat

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Hi,

Da brauchst du nicht mit „außenliegenden“, „Zeitpunkt X“ und
„Vektoren“ zu kommen. Damit vergraulst du nur Leute, die die
Begriffe nicht kennen oder durchdenken können.

Das ist aber Physik und damit werden Sachverhalte dargestellt. Wenn da jemand nicht folgen kann ist er hier fehl am Platze. Vektorrechnung ist Grundlagenwissen.

Damit
beunschreibst du nur einen ganz einfachen Sachverhalt, dass 2
Autos frontal ineinanderkrachen.

So siehts aus.

Dass da gewisse Idealisierungen angenommen werden, wurde ja
schon erwähnt, und wird unausgesprochen angenommen.

Keine Idealisierungen, nur Fakten

D.h. sie werden sich genau in der Mitte des Abstandes
zum Zeitpunkt X treffen. Korrekt? Ich denke ja.

Sie werden sich genau in der Mitte treffen. Anders geht das nicht, egal zu welchem Zeitpunkt die Uhr tickt.

Soll ich auch mal spitzfindig werden? Du schreibst „ab einem
Zeitpunkt X, zwei Massen beobachtet … gleich sind“. Nur
leider nicht zu jedem Zeitpunkt. Und alles andree läuft unter
Angeberei bzw. Großkotzigkeit. ICH verstehe deine
Ausführungen, viele andere nicht!

Du magst es als „Großkotzerei“ verstehen - andere nennen das Physik

Den Rest Deines wirren postings zu beantworten spare ich mir. Das kostet mich zu viel Zeit einer Flachzange das zu in Detail zu erklären.

Gruß vom Raben