Kraft und Impuls, ab wann kommt ein PKW durch Aufprall ins Rutschen?

Question

Hallo Freunde,

folgende Mathematik/Physikaufgabe macht mich irrsinnig fertig:

"Ein Auto steht Quer zu Fahrbahn. Ein zweites Auto nähert sich, der Fahrer reagiert und bremst seinen PKW ab, dennoch kommt es mit einer geringen Geschwindigkeit zum Zusammenstoß. Es entsteht ein geringer Sachschaden, der quer zur Fahrbahn stehende PKW hat sich keinen Millimeter bewegt, die gesamte kinetische Energie ist in wärme umgewandelt worden. 

Beantworten Sie: Welche Geschwindigkeit hätte der anfahrende PKW mindestens haben müssen um das quer zur Fahrbahn stehende Auto gegen Rollrichtung zu beschleunigen bzw herum zu schleudern?"

Daten:

PKW (steht) m=1250 kg
PKW (fährt) m= 1000 kg

Haftreibung des stehenden PKWs : 8500 N

Ich gehe hier vom Kraftstoß aus aber wie bringe ich Impuls und Kraft ins richtige Lot? Wann entspricht ein Impuls vom x Ns = 8500 N? Geht das so überhaupt?

Danke und lg

Comments

Hast du den Weg s ?

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Hi,

Nein... Kein Weg oder Strecke

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Es entsteht ein geringer Sachschaden, der quer zur Fahrbahn stehende PKW hat sich keinen Millimeter bewegt, die gesamte kinetische Energie ist in wärme umgewandelt worden. 

Das ist doch so nicht ganz richtig. Es ist ja nicht die gesamte Energie in Wärme umgewandelt worden. Es kam doch zu einem geringen Sachschaden. Daher ist auch Energie in Verformung umgewandelt worden.

Idee: Der Weg s < 1 mm

Die Reibungskraft des Autos müsste auslangen um die Autos innerhalb des Weges von 1 mm zum stehen zu bringen.

Aber selber bin ich mit dem Lösungsweg noch nicht zufrieden. Vielleicht hat jemand eine bessere Idee.

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Nur so als Einwurf:

Kraftstoß ist die Impulsänderung.

S = Δp = Δ(m*v) bzw. S = F*Δt mit F (mittlere Kraft)

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Ein Auto ist kein Betonklotz - allein durch das Einfedern entsteht ein Weg.

Idealerweise wäre bei einem Weg NULL die Kraft unendlich - is ja wohl Blödsinn!

Bein Zerknautschen der Bleche wird auch ein Weg zurückgelegt - ein Gutachter misst die Verformungstiefe und anhand der Blechstärke und Profile kann man auch in etwa die Kraft abschätzen, die nötig war, um die "aerodynamische Korrektur" der Havaristen durchzuführen.

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Na ja, das ist halt ein akademisches Beispiel. Da kann schon, im Realen betrachtet, Blödsinn vorkommen.

Wenn man ein Kräftegleichgewicht ansetzt, kommt man bestenfalls auf die Beschleunigung des anfahrenden PKWs.

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Tja. Gehen wir mal davon aus die Aufgabe ist tatsächlich wie oben gegeben. Es ist kein Weg bei der Zerknautschung der Bleche angegeben. Eher steht dort die gesamte Energie wird in Wärme umgewändeln. Also kein Zerknautschen und nur eine Lackschramme als geringer Sachschaden.

Dem Fragesteller geht es wohl darum wie er die Aufgaben so lösen kann wie sie dort geschrieben steht. Und man kann schlecht in einer Klausur schreiben der Gutachter sollte die Verformungstiefe und das Profil messen.

Wie gesagt würde ich als Weg 1 mm annehmen in der das Fahrzeug abgebremst werden muss. Und ich gehe erstmal davon aus das das Fahrzeug ein unverformbarer Klotz ist. Alleine um einen Ansatz für eine Rechnung zu haben. 

Vielleicht erläutert der Fragesteller noch woher die Aufgabe stammt. Selber ausgedacht? Aus einem Physikbuch von einem Klassenlehrer in der Schule ausgeteilt oder als Übungsaufgabe in der Uni gestellt.

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Hallo,

ich habe mich nochmals wegen der Aufgabe erkundigt. Es geht darum, ab wann das stehende Auto in Bewegung kommt:

- läuft da ein Fußgänger gegen wird nix passieren
- fährt ein Fahrradfahrer gegen den Wagen wird (je nach Geschwindigkeit) wird sich der Wagen alltäglich auch nicht von der Stelle bewegen.
- fährt nun ein anderes Auto auf den Wagen auf wird der stehende Wagen mit Sicherheit einen Schups bekommen, die Kraft der Haftreibung muss überwunden werden. Doch ab wann ist das der Fall? Mit welcher Geschwindigkeit muss das fahrende Auto auf das stehende Treffen um die 8500 N Haftreibung (der Reifen) zu überwinden?

Answer 1

Dem Fragesteller geht es wohl darum wie er die Aufgaben so lösen kann wie sie dort geschrieben steht. Und man kann schlecht in einer Klausur schreiben der Gutachter sollte die Verformungstiefe und das Profil messen.

Wenn so eine Aufgabe mit derart dürftigen Angaben und so realitätsfremd wie hier gepostet in der Klausur drankäme, wäre das ein Fall fürs Juristenforum!

Die Aufgabenstellung ist soweit sie bisher gepostet wurde nicht eindeutig (und im Grunde noch nicht mal annäherungsweise) lösbar.

Dem Fragesteller sei numehr anheimgestellt, den vollständigen Aufgabentext wortgetreu wiederzugeben.