Folgende Aufgabe:
Bei einem Aufprall werden Gegenstände im Fahrerhaus schnell schwerer. Wie viel wiegt eine 2-Liter-Softdrink-Flasche bei einem Aufprall mit 50 km/h?
Ca. 80 kg
Ca. 8 kg
Ca. 160 kg
ich komm auf keines der ergebnisse-weder über stöße noch über den ernergieerhaltungssatz e-kin=e-pot usw.
bitte um hilfe!
Vielen Dank
Hallo Steven
Ich kann dir mal versuchen, die Frage zu beantworten.
Erstens: Das Gewicht bezüglich der vertikalen Achse bleibt natürlich Masse mal Erdbeschleunigung gleich ungefähr 20 Newton.
Wahrscheinlich ist aber die Kraft gemeint, welche die Flasche „bremsen“ muss auf 0km/h. Dies geht aus der Aufgabe nicht deutlich hervor. Wenn dies der Fall wäre, dann kommt es darauf an, in welcher Zeit die Flasche von 50km/h auf 0km/h gebremst werden muss. Dies ist in der Aufgabe nicht ersichtlich. Wenn die Bremszeit unendlich klein ist (was nicht der Realität entspricht), dann ist dementsprechend die Bremskraft unentlich gross.
So, nun habe ich viel geschrieben und dir trotzdem keine richtige Antwort geben können.
Viele Grüsse
Alex
Hallo Steven,
das kann man so auch nicht berechnen. Es fehlt eine Angabe zur Zeit, in der die Geschwindigkeit von 50km/h auf 0km/h fällt.
Grüße,
Carsten
Hi,
Ich verstehe die Aufgabe nicht, trotzdem ein paar Gedanken dazu.
Ich würde sagen, die bleiben alle gleich schwer. Die Kräfte, die beim Aufprall wirken, wirken ja entlang der Horizontalen, haben also keinen Einfluss auf die nach unten wirkende Gewichtskraft, falls das mit „schwer“ gemeint ist.
Falls mit „schwer“ die Kraft gemeint ist, die uns beim Aufprall nach vorne drückt, dann fehlt hier eine Angabe, nämlich die Zeit, in der von 50km/h auf 0 gebremst wird. Sagen wir mal in 1 Sekunde, dann wirkt eine Beschleunigung von a:=180m/s^2. Man könnte dann vielleicht sagen, es wirkt eine Gewichtskraft 80kg*180m/s^2=14.4kN nach vorne; bzw 18.3g, wenn g=9.81m/s^2 die Erdbeschleunigung ist. Für m=8kg, m=0.16kg entsprechend.
Vielleicht ist jetzt noch gemeint, das ganze vektoriell zu betrachten, also den Betrag der Gewichtskraft nach unten m*g und nach vorne m*a zu bestimmen. Das wäre dann |F| = sqrt(m^2*g^2+m^2*a^2), für m=80kg und g=9.81m/s^2:expressionless:F|= 14.42kN, also fast ausschließlich durch den Aufprall verursacht.
Da ist alles, was ich beitragen kann.
Hallo,
der Ansatz mit dem Energieerhaltungssatz ist schon mal richtig, die Schwierigkeit liegt jedoch darin herauszufinden auf welcher Strecke das Auto abgebremst wird.
Gehen wir davon aus, dass das Fahrzeug gegen ein unbewegliches Hindernis stößt und sich beim Abbremsen von 50 auf 0 km/h die Front um ca. 25 cm verknautscht, dann entspricht dies laut Energieerhaltungssatz einer Beschleunigung von rund 386 m/s².
Aus einem direkten Vergleich mit der Erdbeschleunigung bekommt man dann den Faktor heraus, um welchen die Flasche schwerer wird.
Es kann sein, das habe ich schon öfter gehabt, dass es sich um einen Fehler handelt.
Ich bin relativ skeptisch aber wenn es sich um eine Verständnis-Aufgabe Handelt dann reicht das reine Schätzen bzw. Überschlagen und dann tippe ich auf 160 kg.
Geschwindigkeit = 50.000 / 60² = 13,89 m/s
½ x Masse x Geschwindigkeit² = ½ x 2 kg x 13,89 m/s
Ich hoffe ich konnte dir helfen.
Philipp
Hi,
komm ich jetzt auch nicht auf die Formel, bin mir aber sicher, daß es ca. 80 kg sind.
sorry, Peter
Hi, sorry dass ich mich erst jetzt melde- war lange nicht mehr eingeloggt. Benötigst du noch meine Hilfe?