Що гірше: автомобіль проти автомобіля або автомобіль проти стіни?

27

Тож я поставив собі питання, що може бути гіршим для водія ... зіткнення двох однакових автомобілів з однаковою швидкістю (фронтальний тріск) або того ж самого автомобіля з тією ж швидкістю, що пробивається через стіну? Перший випадок, який я бачу, він би подвоїв удар, але також він поглине енергію в іншій структурі автомобіля, інакше в міцній і жорсткій стіні вся енергія повернеться до транспортного засобу.

Яка ситуація гірша для пасажирів?

automotive-engineering safety

— Алессандро Нардінеллі
джерело

Пов'язане з фізики: Травми та цифри

— щогли

1

"Той самий автомобіль з однаковою швидкістю ..." ми говоримо про абсолютну швидкість або швидкість відносно об'єкта зіткнення? Два автомобілі, котрі подорожують по 50 км / год, б'ють головою на VS, а один автомобіль, який рухається зі швидкістю 50 або 100 км / год, вражає ідеальну стіну?

— Майлз

@Myles: Я впевнений, що Алессандро мав на увазі абсолютну швидкість, коли всі автомобілі їхали зі швидкістю 50 км / год.

— Nicolas Raoul

У стіні немає ні водія, ні пасажирів, дві машини гірші.

— Hernán Eche

Питання говорить «врізатися через стіну» , але він також говорить , що «тверда і жорстка стіна». Я підозрюю, що ти мав на увазі "в", а не "через", але було б добре знати точно, чого ти насправді хотів.

— Рей Баттерворт

29

З точки зору водія автомобіля, ударити інший автомобіль так само погано, як і врізатися в ідеальну стіну (стіна з нульовою деформацією).

Якби між двома автомобілями було відбиття площини , то проти автомобіля було б рівно рівне проти Уолл (контактні точки між обома автомобілями були б на одній площині, завдяки відбиттю, тому кожну машину можна вважати стіною для іншого). Але цього площинного відображення не існує:

Автомобілі крутяться зверху

Натомість ми маємо дворазове обертове відображення .

Скажімо, ліва частина автомобіля важча за праву. Ліва і права частини будуть роздавлені по-різному, ліва частина кожного автомобіля піде далі, ніж якби там була нерухома стіна. Важкі частини кожного автомобіля будуть ковзати один біля одного, з великою кількістю енергії, поглиненої сталевою деформацією, і більшу відстань між точкою удару і кінцевою точкою, таким чином, меншим уповільненням. У цьому випадку, якщо вам трапляється сидіти на важкій стороні, вам пощастить, але якщо ви сидите на легкій стороні, це може бути гірше, ніж стіна.

Крім того, замість того, щоб усі сили, що мають той самий напрямок, частина енергії буде перетворена на обертання , що може бути як хорошим, так і поганим, залежно від того, де ви сидите.

Нарешті, у автомобілів є кілька твердих конструкційних балок (або деталей, які можна вважати балками), а більшість решти м'якше. Якщо вдарити по стіні, уповільнення є величезним, як тільки промінь торкнеться стіни. Якщо потрапить на інший автомобіль, балки, ймовірно, ввійдуть у м’які частини іншого автомобіля. Тут знову відстань між точкою удару та кінцевим положенням буде довшою, таким чином, менш бурхливим уповільненням. Особливо це стосується дуже великої швидкості, коли промені кожного автомобіля пронизують більшість протилежних автомобілів.

Загалом, врізатися в ідеальну стіну, мабуть, трохи гірше, ніж врізатися в інший автомобіль, але краще їхати безпечно та уникати аварій :-)

— Ніколя Рауль
джерело

Я не згоден, що площинне відображення зробило б його абсолютно рівним. У корпусі автомобіля проти автомобіля обидва автомобілі матимуть зони пом'яття, призначені для перетворення кінетичної енергії удару в деформацію автомобіля, а не дозволяти йому передавати пасажирам та збільшувати час, протягом якого відбувається уповільнення. Автомобіль проти автомобіля, отже, вдвічі виграє від цих збитих зон.

— Джек Едлі

2

@JackAidley Скажімо, ви маєте повні знання про рівно один автомобіль, що бере участь у зіткненні. Ви знаєте, що він зіткнувся або з ідеальним дзеркальним зображенням себе, або з нескінченно міцною стіною. Як би ви відрізнили, виходячи лише із всезнаючого спостереження за одним автомобілем, чи вдарило він про інший автомобіль чи стіну? Другий автомобіль сприяє ще одній зоні пом'яття, але він також вносить багато енергії, яку стіна не робить. Я не думаю, що ви могли їх розрізнити.

— Повітря

@JackAidley У вас рівно подвоєне поглинання, але рівно подвоєне енергію для поглинання. Інший автомобіль рухається з тією ж швидкістю, щоб це внесло стільки ж енергії.

— Рік

11

У межах, коли машини однакові, а стіна непорушна, я б заперечував, що дві ситуації однакові за ознакою симетрії.

Розглянемо зіткнення двох автомобілів без стіни. Збереження імпульсу означає, що кінцевим результатом є обидва автомобілі в режимі очікування. Якщо вони вдаряться один про одного ідеально головою, транспортні засоби будуть застібатися і поглинати енергію однаково.

Тепер уявіть, що між двома автомобілями, коли вони стикаються, встановити абсолютно негнучку стіну. Нічого про ситуацію не змінюється; автомобілі все ще закінчуються в режимі нерухомості і таким же чином поглинають енергію.

Якщо ви замість цього вважаєте стіну, яка руйнується при ударі автомобіля, то удари в стіну безпечніше. Нехтуючи додатковою небезпекою польоту цегли та будівлі, що знаходиться над вашим автомобілем, тобто.

— Кріс Мюллер
джерело

2

Це неправильно. Два автомобілі, що зіткнулися один проти одного, не будуть реагувати однаково, оскільки вони не дзеркально відображаються, водійське сидіння знаходиться в одній стороні в кожному автомобілі. Це призводить до іншого результату, коли машини стикаються, оскільки розподіл маси не тотожне. Якщо ви не заїжджаєте в точну дзеркальну копію свого автомобіля, автомобілі збираються з'їхати трохи далеко від центру зіткнення, що призводить до іншого результату. Наприклад, пасажирське сидіння може бути роздавлене більше, ніж водійське.

— rodolphito

1

Це не лише водійське сидіння, а двигун асиметричний, паливо є лише з одного боку тощо.

— rodolphito

3

Mythbusters перевірили це в 2010 році. Mythbustersresults.com/mythssion-control

— Taemyr

1

@Rodolvertice Ви правильно зазначаєте, що автомобілі не мають досконалої дзеркальної симетрії. Однак, оскільки центр маси транспортного засобу тримається поблизу центру транспортного засобу, ефект досить малий. У межі жорсткого тіла це просто призводить до того, що деякий рух зберігається у формі імпульсу кута. Реальні зіткнення, звичайно, набагато грізніші, а експеримент - найкращий спосіб визначити реальність. Як зазначив Теємір, експерименти з міфами зробили експеримент і «підтвердили» результат мого аргументу симетрії.

— Кріс Мюллер

2

@ChrisMueller Ми не робимо механіку жорстких кузовів, тому центр маси, близький до центру гучності, насправді не дуже розказує вам. Автокатастрофи значно деформують транспортні засоби, і для управління цією деформацією вкладається величезна кількість техніки.

— Девід Річербі

5

Відповідь буде залежати і від стіни, і від іншого автомобіля.

Розглянемо порівняння з ідеальною, нерухомою стіною. У випадку гіпотетичного зіткнення між Humvee (2500 KG) і VW Beetle (850 KG), для Humvee "проти автомобіля" краще , тоді як для жука "vs. wall" краще .

Тепер розглянемо порівняння з паперовою тонкою м'якою стінкою. І для Humvee, і для жука "vs. wall" краще .

— дотанкоен
джерело

Цікаво, як би проїхав цей Жук !

— dotancohen

3

Питання каже "той же автомобіль", хоча ;-)

— Nicolas Raoul

5

Я здогадуюсь, що ви ще не бачили епізоду "Мітбустери" . Потім, дивіться цей опис, який пояснює, чому вони правильні, оскільки пояснення Мітбустера залишає бажати кращого.

Коротше кажучи, саме так. У прикладі 2 автомобілів кожен автомобіль має однакову кількість енергії (як один до одного, так і автомобіль у прикладі 1 автомобіля), оскільки всі вони рухаються з однаковою швидкістю (і мають однакову масу). У двох автомобільних аваріях загальна енергія в аварії подвоюється, однак енергія розподіляється порівну між двома автомобілями. Тому енергія для кожного автомобіля ідентична одній машині, що потрапила в оббиту стіну. Тести в Mythbusters ілюструють це.

— dberm22
джерело