1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

При столкновении двух машин скорость

Вот почему при лобовом ударе скорости автомобилей не складываются

Если две машины одновременно движутся на скорости 100 км в час на встречу друг другу и происходит лобовое столкновение, то складываются ли скорости в момент удара?

Среди автолюбителей ходит масса правдоподобных мифов, в которые верит большое количество людей. О многих мифах мы уже не раз писали на страницах нашего издания. Сегодня же мы хотим поговорить о самом распространенном мифе – о складывании скоростей двух автомобилей при лобовом ударе. Давайте развеем этот миф раз и навсегда.

Как-то так повелось, что многие люди считают, что если два автомобиля сталкиваются лоб в лоб, то энергия удара будет соответствовать удвоенной скорости каждого из автомобилей. То есть, как полагают многие автолюбители, чтобы понять, какой силы будет лобовой удар, нужно сложить скорости обоих попавших в ДТП автомобилей.

Чтобы понять, что это миф, и чтобы рассчитать силу лобового удара и последствия для автомобилей, попавших в такую аварию, нужно провести следующее сравнение.

Итак, давайте сравним последствия для автомобилей в разных авариях. Например, каждая машина движется навстречу друг другу со скоростью 100 км/ч, и затем они лоб в лоб сталкиваются друг с другом. Как вы думаете, последствия от лобового удара будут серьезнее, чем от удара в кирпичную стену на той же скорости? Если основываться на распространенном мифе, который уже несколько десятков лет ходит среди людей, только наполовину знающих физику (или вообще не знакомых с ней), то на первый взгляд последствия лобового удара двух автомобилей на скорости 100 км/ч будут более плачевными, чем при ударе автомобиля на той же скорости о кирпичную стену, так как якобы сила лобового удара будет больше из-за того, что скорости машин в этом случае нужно сложить. Но это не так.

На самом деле сила лобового удара двух машин на скорости 100 км/час будет соответствовать той же силе, что и при ударе на скорости в 100 км/час в кирпичную стену. Это можно объяснить двумя способами. Один – простой, который будет понятен даже школьнику. Второй – более сложный, который поймут не все.

ПРОСТОЙ ОТВЕТ

Действительно, полная энергия, которая должна быть рассеяна с помощью смятия металла кузова, вдвое выше при столкновении двух машин лоб в лоб, нежели при ударе одного автомобиля о кирпичную стену. Но при лобовом столкновении увеличивается расстояние смятия металла кузовов обеих машин.

Поскольку изгиб металла – это то место, где идет вся эта кинетическая энергия, то при столкновении двух машин лоб в лоб энергии будет поглощаться в два раза больше, поскольку она будет поглощаться двумя автомобилями, в отличие от удара об кирпичную стену, где кинетическая энергия будет поглощаться одной машиной.

Таким образом, скорость замедления и сила лобового удара на скорости 100 км/час будет примерно той же, что и при ударе на 100 км/час в кирпичную неподвижную стену. Поэтому последствия для двух автомобилей, двигающихся с одинаковой скоростью и столкнувшихся лоб в лоб, будут примерно такими же, как если бы один автомобиль с той же скоростью врезался в неподвижную стену.

БОЛЕЕ СЛОЖНЫЙ ОТВЕТ

Предположим, что автомобили имеют одинаковую массу, одни и те же характеристики деформации и идеально под прямым углом сталкиваются лоб в лоб и не отлетают друг от друга далеко. Допустим, что оба автомобиля остановятся в точке столкновения. Таким образом, двигаясь, например, со скоростью 100 км/час, каждый автомобиль остановится при ударе с 100 до 0 км/час. В этом случае каждый автомобиль будет вести себя точно так же, как если бы каждый из них столкнулся с неподвижной стеной на скорости 100 км/час. В итоге оба автомобиля получат при идеальном лобовом ударе тот же урон, что и при ударе об стену.

Чтобы понять, почему именно одинаковый урон, нужно провести мысленный эксперимент. Для этого представьте, что два автомобиля едут на скорости 100 км/час навстречу друг другу. Но на дороге между ними стоит толстая, очень крепкая неподвижная стена. А теперь представьте, что оба автомобиля одновременно врезаются в эту воображаемую стену с противоположных сторон. Каждый в этот момент одновременно останавливается со 100 км/час до 0 км/час. Поскольку стена на дороге очень прочная, она не передает энергию удара одного автомобиля на другой. В итоге получается, что оба автомобиля ударяются отдельно в стоящую стену, не оказывая влияния друг на друга.

Читать еще:  Центральное отверстие диска ваз 2109

А теперь повторите этот мысленный эксперимент с более тонкой и не очень крепкой стеной, но способной выстоять под ударом. В этом случае, если удар будет одновременно с двух сторон, стена останется стоять на месте. А теперь представьте вместо стены лист прочного куска резины. Поскольку два автомобиля врезаются в него одновременно, лист резины останется стоять на месте, поскольку оба автомобиля будут удерживать резину на одном месте в момент одновременного удара. Но тонкий лист резины не может повлиять на замедление любой машины, поэтому даже если вы уберете лист резины между автомобилями, которые сталкиваются лоб в лоб, каждый автомобиль по-прежнему в момент удара остановится со 100 км/час до 0 км/час, то есть точно так же, как если бы один автомобиль врезался в крепкую неподвижную стену со скоростью 100 км/час.

Одинаковая ли энергия удара и последствия при столкновении со стоящим автомобилем или неподвижной стеной?

Это еще один распространенный миф среди автолюбителей, который связан с тем, что если на скорости, например, в 100 км/час столкнуться со стоящим автомобилем, то сила удара будет точно такой же, как если бы автомобиль на скорости в 100 км/час влетел в неподвижную стену. Но и это не так. Это чистый воды миф, который основан на незнании элементарной физики.

Итак, представим себе ситуацию, что один автомобиль движется со скоростью 100 км/час и на полном ходу сталкивается с точно такой же машиной, стоящей на дороге. В момент удара один автомобиль, продолжая свое движение, будет толкать другой автомобиль. В итоге обе машины отлетят от места столкновения. В момент удара кинетическая энергия будет поглощаться деформацией кузова обоих автомобилей. То есть энергия удара также поделится между двумя автомобилями. В случае же с ударом в неподвижную стену одного автомобиля на скорости в 100 км/час деформация кузова будет только у одного автомобиля. Соответственно, сила удара и его последствия для машины будут больше, чем при ударе на скорости одного автомобиля в другой, который стоит на месте.

При столкновении двух машин скорость

P.S. Правомерно если 60+60 = 120+0 где 0 это асолютно не подвижное припятствие. Хотя вторая сумма навяряка будет страшнее, т.к. вся энергия идёт на разрушение, а у стены нет диформации, ни пластичности.

http://forum.guns.ru/forummessage/53/49720.html — может быть поможет?

Alex_F

Михаил HORNET

соответственно, поскольку повреждения пропорциональны кинетической энергии тела, удар об стенку на 120 вызовет более печальные последствия чем лобовое на 60 с ТАКИМ же автомобилем.

плюс как уже было замечено стенка не деформируется, поэтому повреждения машины будут больше

Во, Михаил физику знает, но удар в недеформирующаюся стенку равен удару в встречнодвижущийся автомобиль, если скорости и жесткости автомобилей равны.

ag111

D_I_V

разность (с правильным знаком проекции) скоростей двух машин до удара даёт относительную скорость сближения двух машин. Это математика.

сила действия определяется только относительной скоростью сближения двух машин (а не их абсолютными скоростями). Это закон физики. Поэтому говорится, что «эффект будет такой же». При этом сила действия не пропорциональна относительной скорости сближения, сила действия выражается через относительную скорость сближения при помощи закона сохранения импулься.

m1v1 + m2v2 = m1u1 + m2u2

(v1 и v2 — скорости до столкновения, u1 и u2 — после)

и закон сохранения энергии

(m1v12)/2 + (m2v22)/2 = (m1u12)/2 + (m2u22)/2

Решаем, получаем u1 и u2.

В случае абсолютно неупругого столкновения (когда они слепятся вместе) тоже запишем закон сохранения импульса и энергии и решим:

m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)u

(m1v12)/2 + (m2v22)/2 = (m1 + m2)u2)/2 + Wдеф

(u — скорость после удара, Wдеф — энергия деформации)

Если кто-нибудь, чего-нибудь понял — налью!

А может понимание придет после того, как .

ag111

Yep
Гм. По-моему, афтар мыслит неправильно.
Упростим физическую модель до двух стальных шаров в вакууме Им абсолютно фиолетово, стоял один, или оба двигались. Не важно, деформируемые они или нет, важно количество энергии, которое в резултате получил каждый.
Разве нет?

D_I_V
Что интересно формулы даны как раз для шаров первая часть на абсолютно упругое столкновение, вторая для абсолютно неупругого столкновения.

Mitka

quote: Originally posted by Михаил HORNET:
два по М*60*60/2 не равны М*120*120/2, кинетическая энергия авто определенной массы при 120 км/ч будет больше суммы двух кинетических энергий ТАКИХ же (одинаковых) авто, едущих со 60 км/ч.

соответственно, поскольку повреждения пропорциональны кинетической энергии тела, удар об стенку на 120 вызовет более печальные последствия чем лобовое на 60 с ТАКИМ же автомобилем.

плюс как уже было замечено стенка не деформируется, поэтому повреждения машины будут больше

Спасибо большое, это как раз то, что нужно

——————
С уважением,
Митя.

при двух лобовых по 60 — меньшая суммарная кинетичсеская энергия будет потрачена на деформацию двух авто, при этом деформируемая зона будет больше в два раза против одиночного авто — пиковые ускорения будут меньше.

в случае 120 в стенку — деформируется при большей энергии один авто и стенка не деформируется. — это как бы уже было сказано лобовуха с таким же, но уже на 120

а вот если 120 в ряд поролоновых блоков — то будет совсем другой расклад

Михаил HORNET

Не смотря на то, что Mitka уже удовлетворён ответами, вопрос интересный. Судя по условию данной задачи расматривается две однотипные машины (так их понял) Следовательно удар в стоящую машину (а не в стену) будет менее критичен, чем при их лобовом столкновении на 60+60.
Итог: располагаем по степени тяжести последствий
в стоящую авто на 120-ти.
лобовое на 60+60.
в стену на 120-ти.

D_I_V

Михаил HORNET
нет, как уже говорилось, суммарная кинетическая энергия 2-х одинаковых авто со скоростью 60 МЕНЬШЕ кинетической энергии одного авто на 120!
больше энергии взять неоткуда!
соответственно, лобовое на 60 будет иметь меньшие последствия чем в такую же стоящую на 120
так что по мере возрастания последствий
лобовое 60
в такую же 120
в стенку 120

Snark711

quote: Originally posted by Михаил HORNET:
.
лобовое 60
в такую же 120
в стенку 120

При столкновении двух машин скорость

Разговоры на общие автомобильные темы всех участников форумов

  • Перейти на страницу:

Сообщения: 310 Зарегистрирован: 20 май 2008, 00:00 Стаж: 2008 Авто: Audi 80 :
Награды: 1

Рейтинг: 11 475
Репутация: +11

Благодарил (а): 17 раз Поблагодарили: 20 раз

Сложение скоростей при ДТП. Да или нет? Тема №2

Сообщение sergey987 » 14 фев 2015, 23:31

Да. А вот если 0+80 (т.е. одна машина стоит), то будет 40 как в стену.

Сообщения: 41 Зарегистрирован: 15 янв 2010, 00:00 :
Награды: 1

Рейтинг: 47
Репутация: 0

Сообщение wer82 » 18 фев 2015, 13:38

Сообщения: 143 Зарегистрирован: 08 фев 2011, 00:00 Откуда: Тюмень-Исетское Стаж: 2001 Авто: Cee`d SW

Рейтинг: 143
Репутация: 0

Благодарил (а): 1 раз

Сообщение max72rus82 » 18 фев 2015, 14:19

Господа, я с вас удивляюсь. Обсуждаем физику, а до сих пор в топике не было ни одной формулы, одни пространные рассуждения. Физика — точная наука, любое утверждение нужно подтверждать формулами. Основной закон, который нужно применять при рассмотрении этой ситуации — закон сохранения энергии. Для удобства будем измерять все величины в метрической системе.
Итак, едут друг другу навстречу 2 автомобиля каждый весом в 1500 кг со скоростью 72 км/час, т.е. 20 метров в секунду (м/c) Затем они сталкиваются друг с другом точно лоб в лоб, после чего останавливаются. Вся энергия удара была поглощена корпусами автомобилей. Сколько было этой энергии? Считаем по формуле кинетической энергии, т.е. mv-квадрат пополам mv*v/2 Итак, каждый автомобиль принёс с собой в точку столкновения энергию 1500*20*20=600 000 Джоулей (Дж). Эта энергия распределилась между ними равномерно, т.к. у них равные массы. Итак, каждый автомобиль был вынужден поглотить своим корпусом 600 кДж. Другой случай. Автомобиль врезается в абсолютно неупругую бетонную стену с той же скоростью 20 м/c. Сколько энергии будет вынужден поглотить его корпус? Да ровно столько же, т.е. кинетическую энергию mv-квадрат пополам, а именно 600 кДж. Вывод — при столкновении двух одинаковых автомобилей на равной скорости удар будет равноценен удару в абсолютно неупругую бетонную стену. Скорости не складываются

Другое дело, что столкновение на скорости 72 км/час с бетонной стеной — это на самом деле очень много, такие случаи в практике бывают очень редко. Посчитаем, насколько это опасно для человека. Здесь можно применить другую формулу — расчет предельного ускорения. Примем, что после столкновения автомобиль движется равнозамедленно, и капот у него сминается ровно на 1 метр. Формула расчета пути при равнозамедленном движении выглядит так S=v*v/2a Если S (путь) у нас равен 1 метр, то ускорение будет, как нетрудно посчитать, 200 метров на секунду в квадрате, а это более чем 20*g, т.е. 20-кратная перегрузка. Понятно, что такую перегрузку не выдержит ни один космонавт. Выводы — столкновение с бетонной стеной скорости 72 км/час смертельно, и столкновение со встречным автомобилем на такой скорости также смертельно. Но такие прямые лобовые столкновения бывают нечасто. Если автомобили стукаются немножко вскользь, то картина уже совсем другая. Тут действует формула S=(v*v)-(v0*v0)/2a , т.е. кинетическая энергия меньше на скорость «отскока» от точки столкновения.

Из этих формул вытекает ещё один вывод — с увеличением скорости кинетическая энергия растёт квадратично, а не линейно. Если в предыдущей задачке предположить, что автомобиль двигался со скоростью 36, а не 72 км/час, то перегрузка будет не двадцать «же», а всего лишь пять «же», а это уже вполне переносимая перегрузка для человека.

Ещё очень важное значение, как уже было отмечено некоторыми форумчанами, имеет величина сминаемого пространства. Если в условиях предыдущей задачки предположить, что сминаемое пространство не 1 метр, а полметра, то и перегрузки будут вдвое сильнее. Именно поэтому столкновение в рамных прочных автомобилях зачастую опаснее, чем в деформируемых.

Сообщения: 667 Зарегистрирован: 28 сен 2014, 00:00 Откуда: Тюмень

Рейтинг: 3 417
Репутация: +8

Благодарил (а): 103 раза Поблагодарили: 39 раз

Сообщение Peshik70 » 18 фев 2015, 14:37

Ну и осталось для полноты картины рассмотреть столкновение с неподвижным автомобилем такой же массы. В отличие от удара в бетонную стенку и от удара во встречный автомобиль энергия удара поделится пополам между этими двумя автомобилями (в идеальных условиях, конечно). Соответственно, на каждый авто придётся в два раза меньше поглощённой энергии, чем при первых двух случаях. Поэтому таки лобовое столкновение опаснее, чем удар в неподвижное авто.

Следует ли при лобовом столкновении суммировать скорости автомобилей?

Лобовое столкновение считается наиболее опасным с учетом последствий такой аварии. Дополнительный риск обычно связывают с высокой скоростью, считая, что скорость автомобиля при таком столкновении увеличивается вдвое.

Теоретический расклад. На первый взгляд — все разумно. Если автомобиль на скорости 50 км/ч сталкивается с таким же встречным объектом, то это равносильно въезду в стену на скорости вдвое большей.

По схеме подсчета сложился стереотип, что такое удвоение скорости приписывают двум автомобилям. Такая страшилка действует отрезвляюще, но физически не обоснована. Доказать несостоятельность «удвоения скорости» легко на основании простых примеров.

Действительно ли скорость стоит удваивать. Про столкновение со стеной все понятно. Встречаются динамичный и статичный объекты. Энергию движущегося автомобиля гасят сминаемые зоны кузова автомобиля.

Если сравнивать столкновение двух подвижных машин, то часть энергии движения принимает на себя кузов каждого автомобиля. Для удвоенной кинетической энергии есть зоны поглощения энергии в кузовах двух автомобилей. Другой вопрос, когда машины имеют разную конструкцию. Автомобиль «в старом кузове» пострадает более значительно, чем кроссовер, получивший 5 звезд в краш-тесте.

При детальном рассмотрении лобового столкновения более логично брать каждый автомобиль отдельно. При этом учитывают несколько обстоятельств:

  • наиболее сильны повреждения при строгом перпендикулярном столкновении;
  • каждый автомобиль следует рассматривать как отдельный источник энергии.

Исходя из таких соображений урон автомобилю не будет связан с толщиной стены, в которую ударится автомобиль. В момент столкновения кинетическая энергия машины гасится в недрах силового каркаса, а не передается встречному объекту.

Что страшнее — неподвижный автомобиль или стена? Еще одним мифом, прямо вытекающим из правила удвоения скорости, является ситуация с наездом на препятствие. При ударе в стену или при наезде на неподвижный автомобиль, предполагаются одинаковые повреждения.

На самом деле, при ударе в стену, энергию поглотит только кузов машины. В случае, если на пути бесконтрольного автомобиля окажется припаркованное транспортное средство, то энергия сможет распределиться:

  • поглотится кузовом подвижного автомобиля;
  • перейдет на сминаемые зоны неподвижного авто;
  • потратится на незначительное передвижение объекта.

Наглядность опытов в описанных ситуациях условная. Трудно утверждать, что сталкиваются машины равных масс, при равной скорости. Нужно допустить, что до столкновения водитель не принял мер по снижению скорости. Но тяжесть последствий от таких аварий лучше оценить теоретически. Это лишний раз одернет лихача от намерения произвести неуверенный обгон.

Что в итоге. При возникновении опасных ситуаций у водителя редко есть 2-3 секунды для принятия решений. Тем более не останется времени, чтобы размышлять о возможных последствиях. Подумать о них лучше заранее.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector