Es geht um eine Minderung der Bremsbeschleunigung im Inneren der sich zusammenstoßenden Körper,
wenn die kinetische Energie eines sich linear bewegenden Körpers in Drehenergie eines Drehkörpers (z.B. eines Schwungrads),
das sich im Inneren eines der Körper befinden könnte, umgewandelt wird.
Das Schwungrad hat jedoch eine sehr kleine Masse im Vergleich zum Körper, in dem es sich befindet,
und die Drehgeschwindigkeit hätte bei einem Zusammenstoß sehr hoch werden sollen.
Dieser Prozess, wo kinetische Energie von großen Massen auf Drehkörper mit kleinen Massen übertragen wird, habe ich Lagiewkaeffekt benannt.
Die Summe der Energien vor und nach dem Zusammenstoß ist konstant und kann wie folgt als eine Gleichung (1) geschrieben werden:
E(v1) + E(ω1) = E(v2) + E(ω2) (1)
Hierbei steht:
- E(v) für die kinetische Energie einer linearen Bewegung,
- E(ω) für die Drehenergie einer Drehbewegung z.B. eines Schwungrades,
- v1 für die lineare Geschwindigkeit eines Körpers vor einem Zusammenstoß,
- ω1 für die Winkelgeschwindigkeit eines Körpers (Schwungrades) vor einem Zusammenstoß,
- v2 für die lineare Geschwindigkeit eines Körpers nach einem Zusammenstoß und
- ω2 für die Winkelgeschwindigkeit eines Körpers (Schwungrades) nach einem Zusammenstoß.
Es wird kinetische Energie eines Körpers in Drehenergie umgewandelt.
Dieser Prozess kann auf verschiedene Weisen geschehen und führt zu einer Minderung der linearen Bewegungsenergie von Körpern.
Technische Realisierung
Kommt der Lagiewkaeffekt in einem Stoßdämpfer eines Fahrzeugs zu Stande, hat das Fahrzeug einen besseren Kontakt zum Boden
und die Passagiere werden auf unebenem Untergrund weniger durchgeschüttelt.
In Gasen, die aus Gasmolekülen bestehen, wie Luft, kann der Lagiewkaeffekt zum Tragen kommen, wenn die Gasmoleküle sich statt zu bewegen,
zu drehen beginnen würden. Das würde die Temperatur des Gases ruckartig sinken lassen.
Mit diesem Effekt könnten alle ungewöhnlich starken Bremsmanöver erklärt werden,
die für externe Beobachter sehr hohe Bremsbeschleunigungen ergeben, im Inneren von Körpern jedoch nur sehr niedrige gemessene Beschleunigungen verursachen.
Diese Beobachtungen können von den meisten von uns nicht verstanden werden und deshalb habe ich über ein Paradoxon hier gesprochen.
Es ist nämlich kaum zu verstehen, warum ein Objekt plötzlich abbremsen kann, was sehr große Beschleunigungen bedeuten müsste,
aber in dem gebremsten Körper werden nur kleine Beschleunigungen gemessen.
Geschichte
Lucjan Lagiewka kommt aus Kowary in Polen (in der Nähe von Karpacz) und er hatte die Idee,
die kinetische Energie eines Fahrzeugs in kinetische Drehenergie umzuwandeln, sollte es zu einem Zusammenstoß mit einer Barriere kommen.
Er hatte gemessen, dass die Bremsbeschleunigung im Fahrzeug viel kleiner ist als die, die man von außen berechnen würde.
In der kurzen Zeit des Zusammenstoßes würde ein Drehkörper, der sich im Fahrzeug oder in der Barriere befindet, die meiste Bewegungsenergie aufnehmen.
Eine zivile technische Lösung wurde sehr bekannt, weil Lagiewka der Universität Cambridge vorwarf,
seine Idee in einer innovativen Lösung von Stoßdämpfern für Fahrzeuge zu benutzen.
Diese Lösung wurde in Formel-1-Fahrzeugen der Firma McLaren als J-Dämpfer implementiert.
Dabei handelt es sich um einen mechanischen Energiespeicher, der in Englisch „Inerter“ genannt wird, der auf der folgenden Webseite beschrieben wurde:
1. Inerter.
Ein kurzer Film (ca. 2 Minuten) darüber ist hier unten auf der folgenden Webadresse zu sehen:
(Bitte beachten Sie, dass die Implementierung des Lagiewkaeffektes, als eine technische Lösung,
schon im Jahr 1998 („Test 1998“ mit dem kleinen polnischen Fiat) sehr ausgereift ausgesehen hatte.)
2. Technische Lösungen mit Lagiewkaeffektes.
Über Lagiewka kann man in Wikipedia unter der folgenden Adresse etwas nachlesen:
3. Lagiewka in Wikipedia (PL)