Trm-parking.ru

ТРМ Паркинг
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Следует ли при лобовом столкновении суммировать скорости автомобилей

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.

Складываются ли скорости при лобовом столкновении автомобилей

Не секрет, что с безопасностью автомобиля связано множество мифов. В форумах, ЖЖ и офлайновых дискуссиях полно советов на тему того, какой автомобиль безопаснее и как лучше себя вести в аварийной ситуации. Большинство этих советов если не бесполезны, то малоосмысленны – человек советует покупать «пятизвездочный» автомобиль по EuroNCAP, а почему, как, собственно, и что эти звезды значат – объяснить не может. В частности, практически никто не понимает, как «звезды» соотносятся с вероятностью серьезно пострадать в аварии конкретного типа и при конкретной скорости. Понятно, что чем больше звезд – тем лучше, но насколько это «лучше» и где проходит безопасный предел? Пользователь LiveJournal 0serg посчитал, как, на чем и куда безопаснее врезаться, и разбил в пух и прах теорию EuroNCAP-овских «звезд».

Один из крайне распространенных мифов состоит в том, что очень часто, когда говорят о лобовом ударе автомобилей, скорости этих автомобилей складывают. Вася ехал 60 км/ч, а со встречки на него вылетел Петя на скорости 100 км/ч, удар – ну и сами понимаете, что там на 100+60 = 160 км/ч от машин осталось. Это – грубейшая ошибка. Реальная «эффективная скорость удара» для машин обычно будет равна приблизительно средней арифметической скоростей Васи и Пети – т.е. около 80 км/ч. И именно эта скорость (а не обывательские 160) и приводит к развороченным автомобилям и человеческим жертвам.

«На пальцах» происходящее можно пояснить таким образом: да, при ударе энергия двух автомобилей суммируется – но и поглощают ее тоже два автомобиля, поэтому на каждый автомобиль приходится лишь половина суммарной энергии удара. Корректный расчет происходящего при ударе доступен даже школьнику, хотя и требует определенной смекалки и воображения. Представим себе, что автомобили в момент удара скользят по ровному шоссе без сопротивления (учитывая, что удар происходит за очень короткое время и действующие на машины силы удара гораздо выше сил трения со стороны асфальта – даже при интенсивном торможении это допущение можно считать вполне справедливым). В этом случае движение при ударе будет полностью описываться одной-единственной силой – силой сопротивления сминаемых корпусов металла. Эта сила, по 3-му закону Ньютона, для обеих машин одинакова, но направлена в противоположные стороны.

Мысленно поставим между машинами тонкий, невесомый лист бумаги. Обе силы сопротивления (первой машины и второй) будут действовать «через» этот лист, но поскольку эти силы равны и противонаправленны, то они полностью компенсируют друг друга. А стало быть, на протяжении всего удара наш лист будет двигаться с нулевым ускорением – или, другими словами, с постоянной скоростью. В инерциальной системе координат, связанной с этим листом, обе машины как бы «врезаются» с разных сторон в этот неподвижный лист бумаги – до тех пор, пока не остановятся либо (одновременно) не отлетят от него. Вспоминаете методику EuroNCAP где машины врезаются в неподвижный барьер? Удар о наш гипотетический «лист бумаги» в нашей специальной системе координат будет равносилен удару о массивный бетонный блок на той же скорости.

Как посчитать скорость листа бумаги? Это довольно просто – достаточно вспомнить механику соударений из школьной программы. В какой-то момент оба автомобиля «останавливаются» относительно системы координат листа бумаги (это происходит в то мгновение, когда автомобили начинают разлетаться в разные стороны), что позволяет нам записать закон сохранения импульса. Считая массу одного автомобиля m1 и скорость v1, а другого – m2 и скорость v2, получаем скорость листа бумаги v по формуле

(m1+m2)*v = m1*v1 – m2*v2

v = m1/(m1+m2)*v1 – m2/(m1+m2)*v2

Для столкновения в «попутном» направлении скорость второй машины следует считать со знаком «минус».
Относительные скорости машин относительно бумаги (т.е. «эквивалентная скорость удара о бетонный блок») соответственно равны

u1 = (v1-v) = m2/(m1+m2) * (v1+v2)

u2 = (v+v2) = m1/(m1+m2) * (v1+v2)

Таким образом, «эквивалентная скорость» лобового удара действительно пропорциональна сумме скоростей автомобилей – однако берется она с неким «поправочным коэффициентом», учитывающим соотношение масс автомобилей. Для автомобилей равной массы он равен 0,5, т.е. суммарную скорость нужно поделить пополам – что и дает нам упомянутое в начале заметки типичное для подобных аварий «среднее арифметическое». В случае столкновения машин разной массы картина будет существенно иной – «тяжелая» машина пострадает меньше, чем «легкая», причем если различия в массе достаточно велики – разница будет колоссальной. Это типичная ситуация для аварий класса «влетела легковушка в груженый грузовик» – последствия такого удара для легковушки близки к последствиям удара на полноценной «суммарной» скорости, в то время как «грузовик» отделывается небольшими повреждениями, т.к. для него «эквивалентная скорость удара» оказывается равной десятой, а то и двадцатой доле суммарной скорости.

Итак, мы научились считать «эквивалентную скорость удара» по очень простой формуле: нужно сложить скорости (для удара в попутном направлении – вычесть), а затем определить, какую долю массы составляет ЧУЖАЯ машина от суммарной массы ваших машин и умножить этот коэффициент на посчитанную скорость. Прикидочные значения коэффициента:

Машины примерно одинаковой весовой категории: 0.5

Малолитражка vs легковушка: малолитражка 0.6, легковушка 0.4

Малолитражка vs джип: малолитражка 0.75, джип 0.25

Легковушка vs джип: легковушка 0.65, джип 0.35

Легковушка vs грузовик: легковушка >0.9, грузовик 0.8, грузовик

Столкновение несущихся двух навстречу друг другу транспортных средств – один из самых страшных сценариев ДТП. Некоторые водители особенно боятся лобовых столкновений, считая, что при таких авариях скорости машин суммируются и сила удара получается вдвое большей. Но так ли это?

Один из самых распространенных мифов рисует нам страшную картину: буквально удвоенные последствия для каждого из автомобилей, столкнувшихся лоб в лоб скажем, при 120 км/ч. Принято считать, что к скорости вашей (не дай бог, конечно!) машине следует прибавить скорость встречной – тогда вы получите примерное представление о силе удара.

Результаты подобных ДТП обычно действительно страшные, но ничего суммировать не требуется. Если допустить столкновение при «идеальных условиях», когда есть два объекта равной массой и едущие в одинаковом темпе, то результат будет идентичен… столкновением со стеной на тех же 120 км/ч – определяющими факторами для энергии удара будет скорость и вес. Давайте представим, что при аварии двигалась лишь одна машина – в этом случае результат не окажется столь ужасающим, как при движении обеих автомобилей. Они отлетят друг от друга, в то время как итог удара об стену будет другим – вся накопившаяся энергия раздавит конкретно взятый кузов.

А теперь виртуально сымитируем встречу двух движущихся машин и получим, что по мере роста скорости второго, прежде неподвижного автомобиля, перемещение после удара будет сокращаться и, когда темп движения уравняется, объекты замрут в одной точке. Как раз в этом случае последствия окажутся теми же, что и при ударе об стену.

Таким образом, для одинаковых «соперников» последствия аварии окажутся схожими.

Другое дело, если невольные участники встречи – маленький и большой автомобиль. Тогда более компактному оппоненту не поздоровится, и он пострадает сильнее, в то время как тяжелая машина может перенести подобную аварию с меньшими последствиями, нежели удар об стену.

«За рулем» опровергает самую популярную страшилку.

Не дай вам Бог на полном ходу врезаться в дерево или стену. И уж совсем страшные последствия влечет за собой лобовое столкновение: ведь к вашей скорости фактически добавляется скорость встречной машины. А энергия, как учат в школе, пропорциональна квадрату скорости — в общем, о последствиях жутко думать.

Между тем, если все-таки подумать и вспомнить школьную физику, то. получается неожиданный вывод. Складывать скорости вовсе не нужно! И если, к примеру, на трассе сталкиваются лоб в лоб две одинаковые легковушки, двигавшиеся с равными скоростями, то энергия удара для каждой из них будет определяться только ее скоростью и массой. Иными словами, последствия для нее окажутся примерно такими же, как от удара в неподвижную стену! А вовсе не удвоенной и не учетверенной.

Непонятно? Между тем все просто — ситуацию описывал еще Яков Исидорович Перельман в своей «Занимательной механике». Действительно, если предположить, что в момент удара одна из машин стояла на месте, то очевидно, что последствия такой аварии будут куда менее страшными, чем при ударе в массивную неподвижную стену. Два столкнувшихся таким образом автомобиля продолжат движение и будут отброшены довольно далеко от точки столкновения; при этом энергия деформации поделится между ними, грубо говоря, пополам. А вот если тупо вмазаться в стену, то никакой траты энергии на перемещение уже не будет: вся накопленная энергия израсходуется на деформацию одного кузова. Если же теперь предположить, что вторая машина в момент столкновения тоже обладала скоростью, то по мере ее увеличения перемещение скомканных кузовов от точки удара будет сокращаться и, наконец, при равенстве скоростей, машины останутся после аварии в точке удара. При этом последствия такой аварии будут аналогичны удару в стену.

Таким образом, столкновение двух машин равной массы на скорости, к примеру, 100 км/ч будет аналогично удару об стену на тех же 100 км/ч, а вовсе не на 200 км/ч. Примерно об этом и говорил Перельман, описывая знаменитый опыт с магдебургскими полушариями. Напоминаю — их пытались разъединить две упряжки по 8 лошадей, тянувших в противоположные стороны. Но того же эффекта можно было бы добиться, обойдясь всего одной восьмеркой лошадей и прицепив одно из полушарий к неподвижной массивной стене…

Само собой, что если массы автомобилей значительно различаются, то и последствия такого столкновения будут как при контакте слона с Моськой. Во всех случаях тяжеленный «слон» пострадает заведомо меньше, чем крошечная «Моська».

Выводы довольно мрачные, но все-таки озвучу их. Для тяжелого автомобиля лобовуха с легкой машинкой может быть безопаснее наезда на неподвижное препятствие типа стены или опоры моста. Для маленькой машинки подобная «встреча» опаснее. Для машин равной массы разницы нет.

А совет в итоге простой: не гоните лошадей, друзья. Все-таки энергия до сих пор пропорциональна квадрату скорости…

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.

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.

Лобовое столкновение

Среди автомобилистов не первый год бытует мнение, что лобовое столкновение машин является особенно опасным из-за того, что при ударе их скорость суммируется – именно из-за этого выжить в такой аварии и не получить серьезных увечий крайне тяжело. Но так ли это на самом деле? Постараемся разобраться с данным вопросом, рассматривая его с точки зрения обычной физики из школьного курса.

Кратко самое интересное

Машины получат больше повреждений при лобовом ударе?

Нет, повреждения будут такими же, как при ударе любой из них о неподвижное препятствие.

Почему это происходит?

Хотя суммарная скорость будет выше, но её приходится делить пополам, вычисляя количество кинетической энергии – общая масса автомобилей также возросла вдвое.

Можно ли уменьшить силу удара?

Это достигается благодаря деформации автомобиля – большинство современных повреждаются довольно легко, эффективно гася удар.

Складываются ли скорости при лобовом столкновении автомобилей?

Казалось бы, все довольно логично – если два одинаковых автомобиля едут со скоростью 50 километров в час и столкнутся лоб в лоб, причем столкновение будет четко выверенным – без малейших углов отклонения – то и скорость движения обоих нужно складывать – получится 100 км/ч. Однако на практике этого не происходит. Специально для наглядности ведущие программы «Разрушители легенд» устроили эксперимент, в ходе которого доказали, что автомобиль, сталкиваясь с неподвижной преградой, получает точно такие же разрушения, как при ударе о другую машину, движущуюся навстречу. Почему? Постараемся разобраться.

Самое простое объяснение – двойная деформация. Она крайне важна, так как во многом удар по машине и пассажирам зависит от ускорения – в данном случае отрицательном, ведь скорость падает с 50 километров до нуля. При этом автомобиль проходит считанные десятки сантиметров – именно столько, сколько позволяет деформированная передняя часть. То есть, при ударе об стену автомобиль деформируется, грубо говоря, на 50 сантиметров. Именно за это расстояние гасится скорость до полного нуля.

Что же изменится, если вместо стены взять другой автомобиль? По сути – ничего! Да, каждая из машин двигалась со скоростью 50 км/ч. Они врезались друг в друга лоб в лоб. Скорость каждой упала до нуля. Но ведь деформировались они одинаково – каждая на 50 сантиметров! То есть, кинетическая энергия поглощается уже не одним автомобилем, а двумя. Благодаря этому скорость гасится точно так же, как в первом примере. И импульс практически не изменится. Также не стоит забывать, что повреждения люди получают вовсе не из-за деформации автомобиля, а именно из-за резкого отрицательного ускорения.

Вполне очевидно, что суммировать следует вовсе не скорость двух автомобилей, а ту энергию, которой они обладают. Она находится по простой формуле – скорость умноженная на массу. То есть, скорость тоже влияет на количество повреждений. Но и масса имеет не меньшее значение. И хотя энергия при лобовом ударе складывается, но два автомобиля, едущих со скоростью в 50 км/ч получат вовсе не такие повреждения, как один, врезавшийся в неподвижную стену на скорости 100 км/ч.

Так что, суммировать скорости при лобовом столкновении однозначно не нужно – это выдает элементарное незнание школьного курса физики и в первую очередь третьего закона Ньютона – сила действия равна силе противодействия, но они имеют противоположное направление.

Что будет, если врезаться в неподвижную машину?

Ещё один интересный вопрос, вытекающий из первого. С одной стороны – по логике, если машина не двигалась, то есть, скорость была равна нулю, то и особых повреждений она получить не должна, когда в неё врежется другая. Практика же показывает совершенно обратное.

Дело в том, что в момент столкновения движущаяся машина передает часть импульса неподвижной. То есть, ускорение резко увеличивается, что и приводит к серьезным повреждениям автомобиля и травмам пассажиров.

С другой стороны, для водителя и пассажиров движущейся машины это куда предпочтительнее, чем удар о неподвижную стену. Ведь последняя останется не деформированной и устоит на месте. То есть, весь импульс придется на движущуюся машину, а значит и повреждения будут куда более серьезными. При ударе же о неподвижную машину деформируются уже обе, что снижает повреждения первой. К тому же, часть энергии удара уходит на то, чтобы сдвинуть неподвижную машину, а значит, количество кинетической энергии уменьшается.

Отдельно стоит отметить, что одна машина воздействует на другую с силой, вычисляемой по формуле F=m*a – второй закон Ньютона. То есть, масса крайне важна. Именно из-за этого шансы на выживание у пассажиров легкового автомобиля, столкнувшегося с фурой или грузовиком, довольно низки. Даже если грузовик едет довольно медленно – около 20-30 км/ч, а легковой автомобиль мчится около 100 км/ч, повреждения последнего будут ужасающими. И здесь играет роль уже не скорость грузового автомобиля, а его большая масса и практически полное отсутствие деформации. Это в сумме и приводит к тому, что в легковой автомобиле при такой аварии пассажиры выживают довольно редко.

Что сделать, чтобы снизить опасность?

Пожалуй, самый простой способ обеспечить высокую выживаемость пассажиров и водителя – увеличить деформационную способность автомобиля. Да-да, именно поэтому многие современные машины смотрятся настолько хлипкими по сравнению со старыми, выпущенными 40-60 лет назад. Скорость возрастает, поэтому приходится пожертвовать прочностью, чтобы хоть как-то снизить риск серьезных травм и смерти. Причем, чем длиннее передняя часть (по крайней мере, это актуально при лобовом столкновении), тем безопаснее пройдет удар для людей, сидящих внутри.

Для примера рассмотрим две машины – у одной передняя часть (сминаемая) имеет длину в 50 сантиметров, а у другой – 150. Пренебрежем погрешностями и допустим, что передняя часть сминается полностью. То есть, пассажиры первой машины сбросят скорость с 50 км/ч до нуля за 0,5 метра, а второй – за 1,5 метра. Разумеется, ускорение здесь будет совершенно разным. А значит и перегрузки сильно отличатся – риск получить травмы резко снижается.

Почему при столкновении легкового автомобиля с грузовым

Американский страховой институт дорожной безопасности (IIHS) провёл серию краш-тестов боковых противоподкатных брусьев на полуприцепах грузовиков, чтобы выяснить, насколько полезна эта деталь. Напомним, что противоподкатным брусом называется металлический упор, размещаемый в задней или боковой части грузовиков. Он нужен для предотвращения попадания под машину более низких автомобилей при попутном или боковом столкновении.

Такие аварии чреваты серьёзными последствиями, так как легковой автомобиль врезается в грузовик или прицеп фактически стойками крыши, а в лучшем случае — крышкой капота. Элементы пассивной безопасности легковых автомобилей, которые должны принимать удар на себя, в этом случае остаются не у дел. Что происходит дальше, нетрудно себе представить. Машина ныряет под грузовик и, как показывает опыт, в такой аварии почти нет шансов выжить.

К примеру, в США в 2015 году при столкновении легковых автомобилей с полуприцепами грузовиков разбились насмерть 1542 человека, 292 из которых погибло при попутном столкновении, а 301 — при боковом. Значительно снизить тяжесть последствий такой аварий может металлический брус, установленный в задней или боковой части грузовика и полуприцепа. Он помогает системам пассивной безопасности отрабатывать должным образом, принимая удар на себя.

Если быть точным, то исследование, проведённое специалистами IIHS, предполагает, что противоподкатный брус снижает риск получения травм пассажирами легкового автомобиля на 90%. Увы, законодательство требует обязательного наличия этой детали на грузовиках лишь в задней части, но не в боковых. А зря, ведь краш-тесты довольно наглядно показывают, что брус работает и может спасать жизни людей, по стечению обстоятельств угодивших под полуприцеп.

Американский страховой институт дорожной безопасности устроил испытания бокового противоподкатного бруса марки AngelWing, установив его на пустом полуприцепе длиной 16 метров, запустив в него седан Chevrolet Malibu со скоростью 56 км/ч. Результат впечатляет: при подобном столкновении в легковом автомобиле все останутся живы. Заодно был проведён краш-тест с использованием аэродинамического щита из стекловолокна, который улучшает обтекаемость автопоезда.

Его результат ожидаемо оказался довольно плачевным: «юбка» по низу прицепа не способна хоть сколько-нибудь задержать автомобиль от удара крышей. Машина ныряет под грузовик и застревает в нём. Вместе с пассажирами.

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.

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.

Летом на загородных трассах много машин: пикники, дачи, поездки в отпуск на личном автомобиле. Но все эти легковушки до лампочки дальнобойщикам. Берегитесь фур!

Опасностей на современных дорогах, хоть отбавляй. Тут тебе и лихачи, и «обочечники», и «подснежники», и водители из категории «права купил, а «ездить» не купил». Но особую касту представляют дальнобойщики.

Какую опасность таят дальнобойные фуры и грузовики

Водители легковых автомобилей всегда должны позиционировать фуру, как транспортное средство повышенной опасности. Дальнобои живут на дорогах, этот их мир, они чувствуют себя хозяевами на трассе, поэтому и ведут соответственно: высокомерно, не очень-то заботясь о букашках-легковушках, путающихся под колесами. Принцип «высоко сижу – далеко гляжу» применим к народной сказке, но никак не к уставшему водителю фуры.

Этот человек может и не посмотреть в зеркало заднего вида, когда это необходимо, не обратить внимание на дорожные знаки или разметку, может и опасным лихачом оказаться, если пустой возвращается домой. Исходя из этого, вы и должны вести себя на дороге соответствующе, считая априори, что дальнобойщик – не вполне адекватный человек. Лучше ошибиться в нем, чем подвергнуть опасности себя и других участников дорожного движения.

Большинство водителей ведут себя рядом с фурами точно так же, как около собаки с намордником: злая, но ведь не укусит. А зря! Дальнобойщик непредсказуем. Ему иногда и невдомек, что ваша «ласточка» едет справа или слева от него по многополосной трассе. К тому же, он может вас элементарно не видеть в свои зеркала. В любой момент водитель фуры может начать перестраиваться, подминая вас под себя. Не испытывайте судьбу! По этой же причине не рекомендуем «подрезать» грузовик при перестроении. Особенно в случае, когда количество полос уменьшается.

Запомните: самая опасная «слепая» зона у большегрузов – область правого переднего колеса и правого переднего угла кабины. Некоторые водители легковушек из правого ряда так и липнут к бамперу тягача . Чтобы избежать столкновения, особенно ответственные дальнобои крепят сбоку бампера справа резиновый или пластиковый стержень-ограничитель длиной 300-400 мм. И это спасало многих водителей легковых машин от ДТП, ибо при контакте звук трущегося или ломающегося стержня хорошо слышен, и до скрежета металла о металл дело, как правило, не доходит.

Не липните к заднему бамперу

Среди автолюбителей встречаются желающие сэкономить на топливе. Эти «умники» прекрасно знают, что в районе заднего бампера идущей впереди фуры образуется воздушная каверна с низким аэродинамическим сопротивлением. Если «прилипнуть» к бамперу, расход бензина уменьшится. И если раньше такие номера с «висящей» на заднем бампере «ЗиЛа» или «КамАЗа» легковушкой прокатывали, то у современных тягачей и прицепов (особенно зарубежных производителей) тормоза очень эффективные. Поэтому, стоит только дальнобойщику резко затормозить, как «экономист», дышащий сзади в затылок, гарантированно врежется в корму. Фура даже и не почувствует этого (разве что болтающееся ведро помнется), а вот водитель легкового автомобиля рискует и здоровьем и деньгами на предстоящий ремонт.

Не «учите» дальнобойщика правилам хорошего тона

На дорогах укоренилась нездоровая тенденция, когда водитель крутой тачки начинает учить водителя «ВАЗа» или бюджетной иномарки правильным манерам: неоднократно резко тормозит перед капотом «обидчика». С дальнобойщиками такие фокусы чреваты неприятными последствиями. Во-первых, грузовик большой и тяжелый, а во-вторых, если у дальнобойщика есть видеорегистратор, то он может и не пожалеть корму дорогой легковушки. В этом случае и бита в багажнике не поможет (если вы ее еще достанете после аварии). У водителя фуры в кабине тоже много «интересных» предметов, начиная от монтировки и заканчивая травматом, поскольку его жизнь полна опасностей, и таких, как вы, он видел пачками. Глупым выглядит и перестроение после обгона под передний бампер тягача, в случае, если в рядах плотное движение. Дальнобойщик может и не успеть среагировать на ваш маневр. В результате – мятый багажник. А у фуры только грязь с переднего бампера сотрется в некоторых местах.

Так что, с дальнобоями шутки плохи. Кто из водителей легковушек это знает, у того и машина целая. Ну, а кто эту статью прочитать не успел, сочувствуем. Как шутят в народе: у носорога плохое зрение, но, при таком весе, это уже не его проблемы.

На сайте работает система проверки ошибок. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Результаты краш-тестов: непристёгнутый пассажир может убить водителя

Результаты краш-тестов: непристёгнутый пассажир может убить водителя

В рамках социальной кампании «Сложности перехода» ВЦИОМ провёл опрос, который показал, что 76% водителей постоянно используют ремни безопасности во время поездки.

Именно водитель должен проследить, чтобы все пассажиры в его машине были пристёгнуты. © /Shutterstock.com

Ещё 10 лет назад таких было всего 32%. Сегодня совсем не пристёгиваются только 5% водителей, ещё 10% делают это периодически. Цифры обнадёживающие, но жизнь подсказывает, что за процентами, которые игнорируют такой важный элемент пассивной безопасности, как ремень, стоят сотни человеческих жизней.

А всё потому, что именно ремни безопасности в разы снижают тяжесть последствий при авариях. Да, ремень — не единственный элемент пассивной безопасности в авто. Наверное, автоматическая блокировка скорости (АБС) и подушки безопасности — гораздо более современные и продвинутые технологии защиты автомобилистов. Однако не во всех машинах есть, например, складывающаяся рулевая колонка, сминаемые и мягкие элементы интерьера, безопасные стёкла и пр. А вот ремень безопасности, согласно ПДД, должен быть в каждой машине. Причём по закону его использование обязательно, а для нарушителей установлены штрафы: 1000 руб. для водителя и 500 руб. для пассажира.

Граждане, которые не пристёгиваются, очевидно, уповают на счастливый случай — думают, что лучше вылететь из авто при аварии, чем быть зажатым внутри. А между тем именно ремень может спасти жизнь даже при самом тяжёлом ДТП. Недавно на Камчатке водитель внедорожника, который уж точно укомплектован всяческими новомодными системами безопасности, ехал по лесной дороге. Машина опрокинулась, и водителя выбросило из салона, так как он не был пристёгнут. Мужчина погиб на месте, потому как его накрыло его же машиной. Если бы он пристегнулся, имел бы все шансы остаться в живых.

Ещё одна авария была на трассе Курск — Поныри: лобовое столкновение «Ауди» и «четырнадцатой». Молодой парень в отечественном авто погиб — вылетел в лобовое стекло и ударился о землю. Рядом с ним в машине сидела его невеста. Она была пристёгнута. От ремня безопасности у девушки остался чёрно-малиновый след, ремень практически врезался в тело, но она осталась жива.

Некоторые уверены, что в городе ремни не нужны: мол, сильно не погоняешь. «Все краш-тесты проходят на городских скоростях 54 или 60 км/ч, — пояснил заместитель генерального директора ФГУП «НАМИ» Денис Загарин. — Более того, вы можете врезаться в тот же столб. И тогда критическая скорость будет меньше 20 или 30 км/ч. К тому же не пристёгиваться в машине, оборудованной подушками безопасности, сродни самоубийству!» Баллон раскрывается со скоростью 200 км/ч. То есть человек и так летит с гигантской скоростью вперёд, а тут ещё навстречу удар подушки. Всё равно что попасть под кузнечный молот.

Водитель в ответе

«Использование ремня безопасности снижает риск гибели в 2-3 раза при фронтальном столкновении, в 1,8 раза при боковом и в 5 раз при опрокидывании, — поясняет автоэксперт Дмитрий Стебаков. — Для тех, кто сидит впереди, риск получения серьёзной травмы в случае ДТП или даже гибели снижается на 40-50%. Что же касается пассажиров на заднем сиденье, то для них риск получения травм уменьшается на четверть».

С пассажирами, которые не замечают ремней безопасности, ситуация гораздо печальнее, чем с водителями. По данным ВЦИОМ, если на переднем сиденье постоянно пристёгиваются 66% пассажиров, то на заднем — только 20%. «Пристёгиваться за рулём стало нормой, и это весьма позитивная тенденция, — отмечает заместитель главы российской Госавтоинспекции генерал-майор полиции Владимир Кузин. — Однако пассажиры порой игнорируют ремни безопасности, забывая о том, что при аварии они могут спасти жизнь и здоровье. И здесь им на помощь должен прийти водитель, поскольку именно он должен проследить за тем, чтобы все пассажиры в его машине были пристёгнуты».

Тот же опрос ВЦИОМ показал, что только 30% водителей, которые сами пользуются ремнями безопасности, контролируют их использование пассажирами задних сидений. А между тем, как показал анализ 100 тыс. ДТП, именно непристёгнутые пассажиры задних сидений представляют собой наибольшую опасность для водителя и переднего пассажира. Почти 80% пассажиров перед­них сидений могли бы выжить в случае аварии, если бы задние пассажиры были пристёгнуты!

Видео с краш-тестами — один из самых доходчивых способов понять, какая беда может случиться, если кто-то пренебрегает ремнём безопасности. На одном из таких экспериментов в машину усадили на заднее сиденье два взрослых непристёгнутых манекена и один детский в автокресле. После имитации аварии на скорости 50 км/ч непристёгнутые пассажиры резко подаются вперёд, далее следует страшный удар о потолок и водительское кресло. Нагрузка на бедренную кость при ударе коленом о переднее сиденье — не менее тонны. В итоге таким горе-пассажирам обеспечены переломы ног, сотрясение мозга и даже перелом шейных позвонков. Но это не самое страшное: один из пассажиров на отскоке с размаху садится на ребёнка, которого уже вроде бы спасли ремни в автокресле. Даже 6-летнего ребёнка способны убить 75-80 кг, которые с ускорением падают на него сверху.

Так что всем взрослым, которые садятся в авто, стоит помнить, что при ДТП непристёгнутые и незафиксированные люди и предметы неконтролируемо перемещаются по салону. Комбинаций множество в зависимости от того, как произошла авария, но результат почти всегда печальный.

150 сантиметров

Конечно, за безопасность детей в машине отвечает водитель. И, к счастью, в последнее время всё больше родителей понимают важность использования авто­кресел. Доказано, что они позволяют на 80% снизить риск травмирования детей в возрасте до 4 лет, а детей от 5 до 9 лет — на 52%.

Но в июле были внесены изменения в ПДД, и теперь п­оявилась возможность перевозить детей от 7 до 11 лет включительно на заднем сиденье автомобиля и в кабине грузового автомобиля не только с использованием дет­ских удерживающих устройств, соответствующих весу и росту ребёнка, но и просто пристегнув ремнём безопасности (без применения адаптеров и пр.). Что касается переднего сиденья: для детей до 12 лет специальное кресло останется обязательным, причём конструкция должна соответствовать весу и росту ребёнка. До 7 лет дети в обязательном порядке должны перевозиться по-прежнему в автокресле.

В Госавтоинспекции из соображений безопасности всё-таки настоятельно рекомендуют перевозить детей в детском удерживающем устройстве даже после достижения ими 7-летнего возраста. Безусловно, здесь также могут быть исключения: например, когда ребёнок по своим физическим данным пере­рос автокресло, а также когда речь идёт о перевозке ребёнка-инвалида и т. д. «Да, с креслами есть определённые сложности: зачастую родители покупают их, руководствуясь только возрастом своего чада, забывая про то, что в 8 лет их сын или дочь могут иметь рост 11-летнего школьника. Поэтому выбирать этот атрибут в машину лучше вместе с ребёнком, — настаивает Денис Загарин. — К сожалению, в правилах сейчас деление происходит только по весу. Самая крупная группа — третья: прописывается от 34-36 кг. Ростовые параметры не оговорены. Именно поэтому всегда говорится, что детское кресло нужно покупать вместе с ребёнком. Чтобы можно было, как одежду, примерить. Поэтому есть рекомендация: вес можете учесть — сравнить, потому что от веса зависят удерживающие способности. А рост только самостоятельно — путём примерки».

С ростом как раз связаны опасения специалистов по отношению к детям, пристёгнутым штатными ремнями автомобиля. Да, сегодня в салоне каждой легковушки установлены ремни, снабжённые механизмом регулировки высоты лямки и её натяжения. Однако есть одно существенное «но»: регулирование высоты ремня безопасности предельно. То есть, если рост пассажира меньше 150 см, ремень попросту не сможет обеспечить его безопасность. Поэтому эксперты и настаивают, что детям до 12 лет надо подбирать соответствующее детское удерживающее устройство. Ремни безопасности в автокреслах, если подобрать его строго по весу и росту ребёнка, проходят ровно по плечу, не касаясь лица и шеи, в отличие от штатного ремня машины.

Опасная встречка

За весь 2016 г. из-за нарушений правил применения ремней безопасности водителями на дорогах России погибли 1612 человек. По мнению большинства автоэкспертов, самый опасный манёвр на дороге — выезд на полосу встречного движения при обгоне. Кстати, в ГИБДД подсчитали, что каждое 9-е ДТП в России связано с выездом на полосу встречного движения, при этом на них в среднем по стране приходится почти каждый третий (29,1%) смертельный случай. «Самый тяжёлый исход — это лобовой удар со встречным автомобилем, — говорит президент экспертного центра «Движение без опасности» Наталья Агре. — В этот момент скорости автомобилей участников ДТП складываются. Если учесть, что большинство обгонов совершается на загородных трассах и на высоких скоростях, исход лобового удара для непристёгнутого человека чаще всего бывает летальным».

Со своей стороны Госавтоинспекция МВД России постоянно ведёт разъяснительную работу среди участников дорожного движения, напоминая в том числе и об эффективности ремней безопасности. Совместно с Российским союзом автостраховщиков и экспертным центром «Движение без опасности» за последние 10 лет был проведён ряд социальных кампаний («Пристегнись», «Ремни», «Автокресло детям»), в ходе которых водителям и пассажирам объясняли, зачем нужно пристёгиваться в автомобиле.

Складываются ли скорости при лобовом столкновении автомобилей

Сообщения: 316 Зарегистрирован: 20 май 2008, 00:00 Стаж: 2008 Авто: Audi 80 :
Награды: 1

Рейтинг: 11 531
Репутация: +11

Благодарил (а): 18 раз Поблагодарили: 21 раз

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

  • Цитата

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
  • Цитата

Сообщение wer82 » 18 фев 2015, 13:38

Сообщения: 146 Зарегистрирован: 08 фев 2011, 00:00 Откуда: Тюмень-Исетское Стаж: 2001 Авто: Cee`d SW :
Награды: 1

Рейтинг: 196
Репутация: 0

Благодарил (а): 2 раза Поблагодарили: 1 раз

  • Цитата

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: 685 Зарегистрирован: 28 сен 2014, 00:00 Откуда: Тюмень

Рейтинг: 3 685
Репутация: +8

Благодарил (а): 106 раз Поблагодарили: 44 раза

  • Цитата

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.

Столкновение со стенкой на скорости 100 км/ч, неприятный сюрприз


Две одинаковые машины, каждая из которых движется со скоростью 100 км/ч, сталкиваются лоб в лоб. Равносильно ли это столкновению с бетонной стеной на скорости 200 км/ч?

Абсолютно упругий велосипедист на скорости 100 км/ч сталкивается лоб в лоб с тяжелым поездом, также двигающимся со скоростью в 100 км/ч. Отскочит ли при этом велосипедист со скоростью 300 км/ч?

Если на вопросы вы ответили «нет, да«, то вы правы и ничего нового я вам не расскажу. А остальных приглашаю под кат. Никакой софистики там нет.

Столкновение двух машин

В действительности лобовое столкновение одинаковых машин на скорости 100 км/ч равносильно столкновению с тяжелой стеной на скорости 100 км/ч. Попробуем разобраться.

Рассмотрим центр масс этих двух машин, он находится строго посередине между ними. В ходе столкновения этот центр не смещается. Причем, неважно, будут автомобили абсолютно упругими, абсолютно неупругими или настоящими. Таким образом, в этой точке мы можем поставить виртуальную стену. Заметьте так же, что каждая из двух машин поглотит половину суммарной энергии системы. Точно такую же энергию (mV 2 /2) поглотит автомобиль, влетающий в стену на той же скорости.

Таким образом, сравнивать это столкновение со столкновением в 200 км/ч неправомерно.

Столкновение велосипедиста с поездом

Покажем, что абсолютно упругий велосипедист отскочит от поезда со скоростью 300 км/ч.

Абсолютная упругость позволит велосипедисту не превратиться в лепешку, потеряв всю свою энергию и скорость, а также путешествовать дальше на лобовом стекле поезда.

Пусть скорость велосипедиста v, а скорость поезда W. Скорости скалярны (рисунок 1).

  1. Для начала перейдем в систему отсчета поезда. По теореме о сложении скоростей он превратится в неподвижный объект, а вот скорость велосипеда увеличится и станет равной v+W (рисунок 2)
  2. Так как соударение абсолютно упругое, отскочит велосипедист с той же скоростью v+W (рисунок 3)
  3. Перейдем обратно в систему отсчета неподвижного наблюдателя. Все объекты начнут двигаться налево на W быстрее. Поезд снова поедет, а скорость велосипедиста увеличится до v+2W (рисунок 4)
  4. А так как в нашем примере v=W=100 км/ч, то скорость велосипедиста станет равной 300 км/ч

Аналогичными рассуждениями с учетом законов сохранения импульсов и энергии выводится формула для скоростей при упругом столкновении


Здесь ui — скорости до столкновения, vi — после, а mi — массы. Скорости векторные. Устремив m2 в бесконечность, мы получим тот же результат (не забывайте, что у нас u1 и u2 разнонаправлены).

Заключение

Я надеюсь, задача не слишком тривиальна для посетителей Хабра, а мои рассуждения оказались понятны Вам. В противном случаем я рискую оказаться заминусованным. Если Вы не согласны с каким-то из пунктов, или он не достаточно понятен, пожалуйста, укажите номер пункта в комментарии.

Складываются ли скорости при лобовом столкновении?

Вот только почему они били машину об условно абсолютно твердую стену, а не об упругую машину?

Социалочки

Почитать еще:

  • Подставе пешехода помешал видеорегистратор

Физика тут понятна. Но меня интересует вопрос: при лобовом столкновении двух одинакових авто А(скорость 90 км/ч) и В (скорость 110) — получается что перегрузки отразятся зеркально — авто А получит перегрузку от скорости 110, а авто В от 90. Тоесть — чем быстрее едешь тем меньше перегрузка при столкновении с равным по массе встречником, так ли это?

Нет. Перегрузка в обоих авто зависит от соотношений масс и скоростей — тобиш приобретенных импульсов.
Если взять, что массы авто одинаковы, то перегрузки так-же будут одинаковы.

массы одинаковые, а вот скорости разные, поэтому авто едущее с меньшей скоростью получит больший импульс!

Не согласен. Импульс будет одинаковым, поскольку в расчет надо брать не скорость до столкновения, а разницу между начальной и конечной скоростью.
Притом конечная скорость не 0. 0 — скорость приобретенная в результате действия сил трения после столкновения.

Так если скорости разные но массы одинаковые, то автомобиль с меньшей скоростью откинет назад — тоесть, грубо говоря, он приобретет отрицательную скорость. но импульсы будут таки одинаковы

Характер повреждения сравнивать конечно не очень корректно. Рискну предположить, что при 80 + неподвижный автомобиль (а не стена) повреждений было бы меньше. А тут как раз они получились похожи — 80+80 = 80+стена. Да, и разница скоростей тоже интересна — при 80 + 160 какой был бы результат? Подозреваю что у обоих как 160+стена. И еще масса играет роль существенную, если разная.
А вообще конечно не дай Бог никому такое в каком бы то ни было варианте.

(80 + 160) / 2 = 120 Т.е. получается, что при столкновении машин с равной массой удар каждой машины будет эквивалентен удару о апсолютно твердую стену со скоростью 120 км/ч. Если же гипотетически рассмотреть случай столкновения микролитражки с бронетранспортером, то последний удар может и не почувствовать, а удар первой машинки будет эквивалентен удару о стену со скоростью чуть меньше 240 км/ч. Т.ч. все зависит ещё и от соотношения масс автомобиля.

степень деформации автомобиля зависит от энергии при ударе. кинетическая энергия движения переходит в тепловую посредством деформации. в первом случае (авто vs стена) — деформируется 1 автомобиль, во втором — два. сравнение некорректное. если бы в последнем эксперименте навстречу автомобилю двигалась стена, то результат бы был равным со 2-м.
и еще один очевидный вывод: при увеличении скорости в 2 раза, кинетическая энергия возрастает в 4 (пропорционально квадрату скорости), и, соответственно, повреждения при столкновении также увеличиваются в 4 раза..

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector