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Physik Autounfall mit Vektoren

Frage: Physik Autounfall mit Vektoren
(3 Antworten)


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Eine Aufgabe aus nem australischen Physikkurs:

Zwei Autos stoßen wie in der Abbildung gezeigt zusammen.



Bessere Qualität: http://www.fotos-hochladen.net/uploads/image5bgoafcel6.jpg

Mein Problem: ich weiß nicht, ob Impulserhaltung gilt oder nur Energieerhaltung (es gibt keine weiteren Angaben)

Rein vom Gefühl her, würde ich sagen A war schneller, da sich seine y-Richtung "durchsetzt", obwohl die y-Komponente des Richtungsvektors betragsmäßig kleiner ist. Da ich a) nur aus`m Gefühl beantworten kann, kann ich für b) keine passende Gleichung aufstellen.

Freue mich auf eure Tipps...
Frage von Dominik04 (ehem. Mitglied) | am 28.08.2013 - 11:56


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Antwort von v_love | 28.08.2013 - 21:51
"Rein vom Gefühl her, würde ich sagen A war schneller, da sich seine y-Richtung "durchsetzt", obwohl die y-Komponente des Richtungsvektors betragsmäßig kleiner ist."


A ist allerdings auch schwerer ...

natürlich kann man den IES verwenden (wie bei allen "harten stoßprozessen") und kommt dann auf v_A>1.6*v_B>v_B.

energieerhaltung in der form kin energie vor dem stoß=kin energie nach dem stoß gilt dagegen hier nicht.

ein teil der kin energie von auto A (und B) wird durch verformung von metall aufgebraucht, sodass die autos aneinander kleben bleiben.


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Antwort von Dominik04 (ehem. Mitglied) | 29.08.2013 - 06:39
Zitat:
und kommt dann auf v_A>1.6*v_B>v_B

Wie kommst du darauf? Ich wuerde nur aufstellen koennen:
m_A * v_A + m_B * v_B = (m_A + m_B) * v_C

Klar, dass Erhaltung der kinetischen Energie in der Realitaet nicht gilt. Ich kenne allerdings die Bedingungen nicht, die fuer diese Aufgaben gelten, da ich meinem Gastbruder versprochen habe, mit der Aufgabe zu helfen, ihn seither aber nicht fragen konnte.

Wie berechne ich denn dann die Geschwindigkeit des schnelleren Autos?
Die Geschwindigkeit ist die Laenge des Vektors pro Zeiteinheit. Ich habe die so "berechnete" Geschwindigkeit des langsameren Autos gleich 50 gesetzt und so versucht, die des anderen zu berechnen. Aber die Geschwindigkeit des "Unfallprodukts" ist ja weiterhin unbekannt, sodass dessen Impuls unbekannt ist in der Gleichung. (Daher meine Vermutung, man koenne Energieerhaltung annehmen, um eine zweite Gleichung und somit ein loesbares Gleichungsstem zu haben.)

Andere Idee?

Was mich etwas stutzig macht: die Betraege/Laengen aller Vektoren sind gleich (zumindest wenn man die Laenge von Vektor C rundet) - wenn die Geschwindigkeiten unterschiedlich sein sollen, muessen die Zeiteinheiten ja unterschiedlich sein... ich werde nicht schlau daraus! Auf den ersten Blick sah das nach einer einfachen Vektoraufgabe aus -.-


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Antwort von v_love | 29.08.2013 - 23:05
"Wie kommst du darauf?"

impulserhaltung, betrachte insbesondere die y-komponenten. (deine v_A´s und v_B´s sind übrigens nicht identisch mit meinen)

"Daher meine Vermutung, man koenne Energieerhaltung annehmen, um eine zweite Gleichung und somit ein loesbares Gleichungsstem zu haben"

das gleichungsystem ist dann aber gerade nicht lösbar (d.h. es besitzt keine lösung), ursache: die mechanische energie ist nicht erhalten

"die Betraege/Laengen aller Vektoren sind gleich"

die richtung eines vektors wird üblicherweise mit einem einheitsvektor hat{v} angegeben, die geschwindigkeit (als vektor) ist dann betrag der geschwindigkeit v mal einheitsvektor: vec{v}=v hat{v}. ansonsten müsste man den vektor per hand normieren.

"Auf den ersten Blick sah das nach einer einfachen Vektoraufgabe aus"

ist es ja auch, wenn man den IES ernst nimmt.

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