• Anwendung: Sicherheit im Straßenverkehr
  • DanielSzredzinski
  • 02.09.2024
  • Physik
  • 11
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1
Ein PKW fährt mit Gegen eine Mauer. Nach  kommt er zum Ste­hen.
  • Schät­ze durch Rech­nung die Kraft, die auf eine an­ge­schnall­te Per­son mit der Masse  wirkt.
  • Be­ur­tei­le, ob die Per­son auf das An­le­gen des Si­cher­heits­gur­tes ver­zich­ten kann.
2
Ein Pkw () fährt bei einem Un­fall mit  Fron­tal gegen eine Wand. Seine Front­par­tie wird um  ver­kürzt. Be­rech­ne die Be­schleu­ni­gung und die Kraft auf den PKW.
3
Immer wie­der gibt es Au­to­fah­re­rin­nen und Au­to­fah­rer, die den Si­cher­heits­gurt nicht be­nut­zen, weil sie mei­nen, sich mit den Armen „ab­fan­gen“ zu kön­nen. In die­ser Auf­ga­be soll die Stich­hal­tig­keit die­ser An­nah­me mit einem phy­si­ka­li­schen Mo­dell über­prüft wer­den. Es soll ab­ge­schätzt wer­den, bis zu wel­cher Fahr­ge­schwin­dig­keit das Ab­fan­gen mit den Armen eine re­a­lis­ti­sche Mög­lich­keit ist.
  • Gebe zu­nächst eine be­grün­de­te Ab­schät­zung, wie groß die ma­xi­ma­le Kraft ist, die von den Armen eines ty­pi­schen Men­schen auf­ge­bracht wer­den kann. Gehe dazu von der Si­tu­a­ti­on in einer Lie­ge­stütz aus.
  • Be­stim­me mit der Kraft­ab­schät­zung aus Teil­auf­ga­be 1 den Ma­xi­mal­wert der Be­schleu­ni­gung, mit der die Arme eines Men­schen sei­nen Köro­er ab­brem­sen (d.h. ne­ga­tiv be­schleu­ni­gen) kön­nen. Gehe dazu von 70kg als Kör­per­mas­se aus.
  • Mo­del­lie­re den Ab­brems­vor­gang des Kör­pers bei einem Un­fall durch eine Be­we­gung mit kon­stan­ter Be­schleu­ni­gung. Schät­ze den Brems­weg des Köro­ers wie folgt ab: Durch das Ab­fan­gen mit den Armen soll der Köro­er zur Ruhe kom­men, bevor der Rumpf des Fah­rers auf das Lenk­rad prallt. Be­reh­cn mit der Bremsweg-​Formel  die ma­xi­ma­le Ge­schwin­dig­keit, bis zu der ein Ab­fan­gen des Kör­pers mit den Armen noch mög­lich ist.
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