Exercise:
Eine Strasse in Ost-West-Richtung kreuzt sich mit einer Strasse in Nord-Süd-Richtung unter einem rechten Winkel. Zwei Autos mathcalA und mathcalB nähern sich dieser Kreuzung von Westen bzw. von Süden mit den Geschwindigkeiten sscvA bzw. sscvB. Die Massen der Autos seien sscmA.t und sscmB.t. Die Kreuzung sei total vereist keine Reibung. Die beiden Autos stossen in der Mitte der Kreuzung zusammen und verkeilen sich ineinander. Es entsteht Totalschaden. abcliste abc Gib die grundlegen physikalischen Gesetze an die für die Beantwortung der Frage verwet werden. abc Wie schnell bewegt sich der Schrott Betrag und Richtung? abc Welche Energie wird für die Deformation der Autos verwet? abc Wie gross wäre die für die Deformation aufgewete Energie bei einem Frontal-Zusammenstoss? abcliste

Solution:
abcliste abc Impulssatz und Energiesatz abc Es gilt Impulserhaltung in x- und in y-Richtung also: sscmA pmatrixsscvA pmatrix + sscmB pmatrix sscvBpmatrix sscmA + sscmB pmatrixv_x v_ypmatrix Aufgelöst nach den beiden Unbekannten erhält man: v_x fracsscmAsscmA+sscmB sscvA . v_y fracsscmBsscmA+sscmB sscvB . abc Der Schrott bewegt sich mit sscvS sqrtv_x^+v_y^ . unter einem negativen Winkel von alpha arctanleftfracsscmBsscvBsscmAsscvAright ang. gegen die Einfallsrichtung von mathcalA bzw. zur x-Achse. abc Der Energieerhaltungsssatz liefert Ekin^A + Ekin^B Ekin^S + E_texttiny Def löst man diese Gleichung nach der Deformationsenergie auf so erhält man: E_texttiny Def Ekin^A + Ekin^B-Ekin^S .eJ abc Bei einem Frontalzusammenstoss sieht der Impulssatz wie folgt aus: sscmAsscvA-sscmBsscvB sscmA+sscmBsscvS Man errechnet in diesem Fall folge Schwerpunkts-Geschwindigkeit: sscvS -. Die Deformationsenergie berechnet wie in Teilaufgabe d ist in diesem Falle: E_texttiny Def' .eJ abcliste