velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Если машина врежется... (см. внутри)

Физики, пожалуйста, ответьте.
1) Если машина врезается в стену на определенной скорости.
2) Две машины врезаются двигаясь на встречу друг другу, при этом скорость каждой машины такая же как и в первом случае.
Вопрос: где повреждения машины будут больше, в первом и во втором случае?
Повреждения больше на встречных скоростях. В двараза.
во втором повреждения больше, так как скорость встречных машин складывается, если считать удар центральным.
случай=2.
Скорее в первом при равных скоростях, т.к. в случае двух машин происходит некоторое взаимопоглащение кинетической энергии за счёт деформации кузова двух авто.
Думаю, что в первом случае ( тесты всегда бьют в стену).
ну чтож вопрос довольно легкий!
Смотрите есть 1 закон который гласит о том что чем больше давишь на предмет тем больше он отпераеться... это если в 1 случае...
Во 2 случае допустим машини ехали друг к другу со скоростью 60 км в час... собственно сила удара будет сильнее чем в первом случае (даже если в 1 случае машина тоже ехала со скоростью 60 км в час )
Сила удара во 2 случае будет в 2 сильнее и собственно сила отталкиванья тоже будет сильнее... собственно и пвзрушение машини во 2 случае будет сильнее...
Слишком мало данных. Но учитывая, что во втором случае кинетическая энергия минимум в 4 раза больше, чем в первом, можно предположить, что повреждения будут больше.
Весь прикол в том что если 2 одинаковые машины двигающиеся с одинаковой скоростью врежутся лоб в лоб, повреждения каждой из машин будет таким-же как если-бы эта машина врезалась в прочную бетонную стену на той-же скорости. Это объясняется 3-м законом Ньютона, машины создают силы одинаковые но встречные по направлениям, в точке касания результирующая сила будет равна 0 так-же как и в случае с бетонной стеной, где сила автомобиля компенсируется реакцией опоры (силой бетонной стены равной силе авто но противоположной по направлению).

Кстати разрушители мифов провели красочный эксперимент с авто полностью подтвердивший теоретические данные.
Одинаковые - мало. Тут требуется ещё более идеализировать условия.

Если стена - абсолютно недеформируемая, а автомобили сталкиваются абсолютно симметрично, так, что их векторы скорости в процессе соударения не меняются по направлению - результат столкновения будет одинаков в обоих случаях.
Если рассматривать путь, на котором выделяется энергия, то это очевидно.

Но любые незначительные отклонения от принятой идеализации могут изменить результат в любую сторону.
Во втором случае:
- в первом случае всю енергию от удара принимает и поглощает машина, при этом деформируется, когда как стена остается невредимой. E=0.5mV^2
- во втором случае машины врезаються в друг-друга с относительной скоростью в два разаба больше, чем в первом случае E=0.5m(2V)^2=2mV^2; но енергию от удара поглощают обе машины одинаково. e=0.5E=mV^2. То-есть сила удара вырастает в 4 раза, а повреждения машины увеличатся только в 2 раза.
Какой кошмар! из десяти ответов только один правильный..
Это же абсолютно неупругий удар. Кинетическая энергия каждой машины перед ударом одинакова для всех трёх машин (одна из первого случая и две из второго). Именно эта энергия и уходит на деформацию. Так что если стена от удара не страдает, то разрушения одинаковы.
Однако, если при ударе стена также получает повреждения, то в первом случае часть энергии на это уходит, и соответственно повреждение машины будет меньше.
В идеальном случае повреждения будут одинаковыми. Все, кто пишет о возрастании энергии в 4 раза, а повреждений в 4 (или 2) раза, ошибаются. Достаточно рассмотреть ситуацию в системе центра масс (т.е. в обычной системе отсчета, связанной с дорогой). При этом машины имеют одинаковую скорость v, следовательно и кинетическая энергия машин одинаковая. Итого, общая энергия системы всего в 2 раза выше, чем в первом случае, но и машин 2 - энергия распределяется между ними поровну.

А как же удвоенная скорость сближения? А удвоенной она будет только в системе отсчета, связанной с одной из машин. Т.е. с такой точки зрения одна машина движется с удвоенной скоростью и имеет кинетическую энергию в 4 раза больше, но другая - неподвижна! Более того, в этой системе отсчета после удара машины не будут неподвижны, а будут двигаться со скоростью v (быстрая машина увлечет за собой неподвижную - закон сохранения импульса). А это означает, что на повреждения уйдет не вся кинетическая энергия, а только половина, т.е.( m*(2*v)^2) / 4 = mv^2. И, опять же, на повреждения делится поровну между машинами - те же (m*v^2)/2, что и в первом случае.

Однако, в первом случае повреждения могут быть меньше, т.к. часть энергии удара все-таки уйдет на нагрев и повреждение стены.
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments