Direkt zum Inhalt

Biertisch-Experten

Treitz-RätselLaden...

Zwei Physikstudenten hören, wie am Nebentisch Helden der Landstraße diskutieren, unter anderem über die Frage, was gefährlicher ist:

  1. ein Frontalzusammenstoß zweier Fahrzeuge mit jeweils 100 km/h oder
  2. ein Aufprall mit 200 km/h von vorne auf ein parkendes Fahrzeug.

Es sollen jeweils zwei ungefähr gleiche Personenwagen beteiligt sein.

Die Biertischexperten meinen, dass es wegen der gleichen Relativgeschwindigkeit gleich schlimm ist, die Studenten rechnen für (b) eine doppelt so große Bewegungsenergie aus und finden dies gefährlicher. Wer hat nun Recht?

Für den (primären) Zusammenstoß haben die Biertischexperten Recht, allerdings haben die Studenten auch nicht völlig Unrecht, da bei (b) die Autos nach dem Stoß noch weiter fliegen und möglicherweise Folge-Unfälle verursachen.

Stellen wir uns den Zusammenstoß in der Luft oder im Weltraum vor. Dort kann es nur auf die Relativgeschwindigkeit ankommen, oder was auf dasselbe hinaus läuft: auf die Geschwindigkeiten relativ zum gemeinsamen Schwerpunkt. Auch auf der Straße ist das nur wenig anders: Bei dem Zusammenprall spielt die Straße keine entscheidende Rolle.

Am günstigsten wäre jeweils der völlig inelastische Stoß, bei dem die Autos nicht wieder von einander abprallen, sondern sich nur verknautschen. Bei (a) bleiben sie dann stehen (jedenfalls wenn ihre Massen gleich sind), bei (b) rutschen sie hinterher mit 100 km/h weiter. Was dann mit ihnen geschieht, hängt vom Baumbestand, vom sonstigen Verkehr auf der Straße und anderen Einzelheiten ab. Der Große Salzsee wäre hier günstig.

In den Collider-Experimenten der Hochenergiephysik schießt man Teilchen mit möglichst großen Energien gegeneinander. Für die erhofften Prozesse beim Zusammenprall kommt es nur auf die Energie im Schwerpunktsystem an. Wenn sich der Schwerpunkt mit großer Geschwindigkeit durch das Labor bewegt, nützt das nichts, sondern bringt nur Nachteile mit sich.

Die Aufgabe (auch mit der Rollenverteilung von Studenten und Biertischexperten) stammt aus einer Aufgabensammlung "aus der Schule für die Schule", allerdings wird dort aus der richtigen Energieformel Falsches gefolgert; jedenfalls wird nicht diskutiert, dass erst die sekundären Ereignisse den Fall (b) gefährlicher machen.

Tatsächlich erweisen sich aber die von den Biertisch-Experten vertretenen Vermutungen als strikte Folgen des Relativitäts-Prinzips der Mechanik (das der klassischen Mechanik und der speziellen Relativitätstheorie gemeinsam ist). Es besagt in unserem Fall: So weit der Straßenbelag an den Vorgängen unbeteiligt ist, kann seine Relativgeschwindigkeit zu den Autos auch keinen Einfluss auf deren Stoß haben.

Wenn Sie das noch nicht überzeugt: Ob Sie mit der Erddrehung (also nach Osten) oder gegen sie fahren, spielt für Verkehrsunfälle keine Rolle (wohl aber für den Start eines Fernmelde-Satelliten). Wenn es eine Rolle spielte, so wäre diese gewaltig!

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Quellen
H. Hartwich et al.: Physik-Aufgaben von Schülern für Schüler. Klett-Cotta, 1994

Partnervideos