Лобовое столкновение автомобилей это
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.
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.
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.
Добрый день, уважаемый читатель.
На практике именно такие аварии приводят к самым серьезным последствиям для жизни и здоровья людей, находящихся в автомобилях.
Рассмотрим, кто из водителей является виновником лобового столкновения, а также правила, относящиеся к подобным ДТП:
Складываются ли скорости при лобовом столкновении автомобилей?
Тяжесть последствий лобовых столкновений в первую очередь связана с тем, что автомобили движутся во встречных направлениях. Если вспомнить школьный курс физики, и принять один из движущихся автомобилей за систему отсчета, то второй автомобиль будет двигаться со скоростью, равной сумме скоростей двух этих автомобилей. То есть можно сказать, что скорости автомобилей при лобовом столкновении складываются.
Некоторые водители по ошибке считают, что скорость автомобиля при столкновении удваивается. Приведенный выше пример показывает, что это не верно.
Поэтому будет неправильным говорить о том, что ущерб от столкновения двух автомобилей, движущихся со скоростью 60 км/ч будет аналогичен ущербу от столкновения с неподвижным препятствием на скорости 120 км/ч.
Данный пример показывает, что скорость автомобилей является не единственным фактором, влияющим на тяжесть последствий ДТП. Однако чем скорость ниже, тем меньше тяжесть последствий.
Кто виноват в ДТП на встречной полосе?
В данной статье будут рассматриваться только лобовые столкновения, связанные с выездом на встречную полосу:
Итак, вернемся к столкновению автомобилей с выездом на встречную полосу. На рисунке выше на встречной полосе находится красный автомобиль. Разберемся, в каких случаях правила дорожного движения запрещают находиться на встречной:
В перечисленных выше случаях, красный автомобиль, который находится на встречной, является виновником лобового столкновения (единственным или одним из двух).
Обратите внимание, есть ситуации, когда правила не запрещают находится на встречной полосе:
Например, речь идет о двухполосной дороге с прерывистой линией разметки. По правой полосе дороги никто не едет, однако водитель красного автомобиля по каким-то причинам решил ехать по встречной полосе.
В правилах нет пункта, который бы требовал покинуть встречную полосу двухполосной дороги при появлении встречного транспорта.
Что касается синего автомобиля, то его расположение на попутной полосе не является нарушением. Однако водитель может допустить иные нарушения правил, которые сделают его одним из виновников ДТП. Например, превысить разрешенную скорость или частично выехать на встречную полосу.
Подводя итоги данной части статьи, можно сказать, что водитель автомобиля, находящегося на встречной полосе, гораздо чаще становится виновником лобового столкновения. Однако второй водитель также нередко признается виновником ДТП.
Что делать, если навстречу едет автомобиль?
Разберемся, как именно предлагают поступить правила при появлении автомобиля на встречной полосе. Обратимся ко второму абзацу пункта 10.1 ПДД:
При возникновении опасности для движения, которую водитель в состоянии обнаружить, он должен принять возможные меры к снижению скорости вплоть до остановки транспортного средства.
Пункт 10.1 говорит о том, что если на полосе оказывается автомобиль, то нужно снижать скорость, то есть тормозить. Вплоть до того момента, пока автомобиль остановится.
Зачастую водители предпринимают иные действия, например, пытаются на скорости свернуть на обочину. Однако в этом случае ответственность за возможные последствия ложится на самого водителя. И, если автомобиль на обочине перевернется, и в нем погибнут пассажиры, то к ответственности привлекут водителя, допустившего такой съезд (возможно, вместе с водителем встречного автомобиля).
К сожалению, на практике может возникнуть ситуация, когда реализация этого варианта невозможна (встречный автомобиль оказывается слишком близко). Тут уже сам водитель должен решить, как лучше поступить. Естественно с учетом того, что маневрирование переложит на него часть вины за возможные последствия.
Например, когда на двухполосной дороге пытаются уместиться сразу 3 автомобиля: обгоняемый, обгоняющий и встречный. В этой ситуации встречный автомобиль рискует на высокой скорости съехать правыми колесами на обочину а это, в свою очередь, может привести к развороту или перевороту автомобиля.
В заключение данной статьи нужно сказать о том, что самые загруженные двухполосные автодороги, на которых чаще всего случаются лобовые столкновения, постепенно реконструируются и приводятся к современным требованиям безопасности. А наличие металлического отбойника на разделительной полосе снижает риск лобовых столкновений практически до нуля. И с каждым годом подобных современных дорог становится все больше.
Не смотря на это, в России остается огромное количество двухполосных дорог, на которых невозможно исключить ДТП на встречной полосе. Так что будьте внимательны, а в случае появления на горизонте любителя ездить по встречной, заранее снижайте скорость до минимума.
Читая различные комментарии и обсуждения, посвященные произошедшим ДТП с лобовым столкновением автомобилей, очень часто видел заключения диванных экспертов что при лобовом столкновении скорости автомобилей не складываются. Это утверждение никак не укладывалось у меня в голове, поскольку я в школе хорошо учил физику и помню опыты с тележками. Допустим две тележки движутся навстречу друг другу, одна со скоростью 50 км/ч, другая 60 км/ч. Если взять за систему отсчета «землю», то относительно нее тележки движутся со скоростями 50 км/ч и 60 км/ч соответственно. Но направления скоростей противоположные, а скорость – векторная величина. Складывая по правилам эти вектора получаем результирующую скорость сближения 110 км/ч. Казалось бы, это же элементарно, как 2х2, как же можно отрицать столь очевидные вещи? Аналогично, если принять за точку отсчета первую тележку со скоростью 50 км/ч, получается, земля движется относительно нее со скоростью 50 км/ч, а вторая тележка движется в ТУ ЖЕ СТОРОНУ, что и земля, со скоростью 60 км/ч. И опять, при сложении векторов получаем скорость сближения 110 км/ч. Если тележки движутся в попутном направлении, одна со скоростью 120 км/ч, другая со скоростью 40 км/ч, то они столкнутся со скоростью в момент удара, равной 80 км/ч.
Почему же среди малообразованных граждан укоренилось мнение что скорости не складываются? При попытке спросить их, а что же происходит со скоростью, она вычитается, умножается или берется их среднеквадратичная сумма, чаще всего слышен или невразумительный ответ, или, в лучшем случае, приводится какая-нибудь копипаста, вроде этой: https://zen.yandex.ru/media/autoway/pochemu-skorost-pri-lobo.
Даже при беглом просмотре этой писанины, не вникая в сложные и ненужные умопостроения с тонкими резиновыми стенками, в глаза сразу бросаются сразу два грубых противоречия. Автор утверждает что «энергия удара двух автомобилей взаимоскомпенсируется». Но ведь энергия – это скалярная величина, она не бывает с отрицательным знаком и не может взаимоскомпенсироваться в принципе! Если сталкиваются два тела с энергией 4Е и 2Е, и после столкновения их скорости (и, соответственно, энергии) равны нулю, то в месте удара выделится энергия 6Е, а не 2Е, как пытается убедить нас автор этой статьи. Также в конце автор совершенно ни к месту приводит 3 з-н Ньютона, который касается сил. При чем тут силы, если до этого он вел речь про энергии? Сила сама по себе ничего не значит, она может быть сколь угодно большой, но если действует доли секунды, она просто не успеет ничего сделать. Работу совершает энергия! Работу по деформации металла кузова сталкивающихся автомобилей совершает энергия, равная сумме кинетических энергий этих авто. А кинетическая энергия прямо пропорциональна скорости, причем в квадрате! Вспомним всем известную формулу Е=mV^2/2.
Чтобы понять, откуда растут ноги этого бреда, мне пришлось посмотреть те самые передачи «Разрушителей мифов», на которые ссылается автор статьи. Несмотря на тот же ни к месту приведенный 3 з-н Ньютона (очевидно для просвещения малообразованного американского населения и для придания некой «научности» простому зрелищу по разбиванию старых автомобилей), и заявление о том что «энергия ушла в массу» (вероятно, просто корявый перевод), удалось понять ту мысль, которую изначально пытались донести до зрителей авторы этой передачи. И мысль эта звучит так: при столкновении двух ОДИНАКОВЫХ автомобилей на ОДИНАКОВЫХ скоростях, их повреждения будут такими, как если бы КАЖДЫЙ из них въехал на этой же скорости в недеформируемую (бетонную, металлическую) стенку. То есть, если сталкиваются два одинаковых автомобиля на скорости 60 км/ч, их повреждения будут похожими на те, которые они получат каждый, въехав на скорости 60 км/ч в бетонную стену. Вот и все. Рассматривается один лишь строго конкретный частный случай. Ничего про то, что скорости не складываются, там нет. Смысл посыла совершенно другой. Суммарная скорость сближения все равно будет 120 км/ч, не смотря ни на что.
Вот, значит, что. Люди, не отягощенные знаниями физики, восприняли это утверждение не просто буквально, а слишком буквально и упростили его до универсальной фразы «скорости не складываются» которую и талдычат, абсолютно не понимая сути. Дескать, якобы все автомобили, сталкиваясь, будут получать повреждения такие, как будто они ехали на своей скорости, а между тем это не так, об этом говорит даже простой здравый смысл.
Рассмотрим сначала те ограничения и допущения, при которых это утверждение верно.
Во-вторых, скорости сталкивающихся авто должны быть одинаковыми. Если в лобовую столкнутся два ОДИНАКОВЫХ автомобиля, но один на скорости 60 км/ч, а второй при этом просто стоял на месте, то повреждения будут такими как при лобовом столкновении если бы КАЖДЫЙ двигался со скоростью 30 км/ч. То есть, скорость одного автомобиля как бы делится пополам между обоими.
В третьих, характер повреждения при столкновения определяется исключительно по отношению к столкновению с массивной бетонной (или металлической) недеформируемой плитой. Почему именно с плитой? Да, наверное, потому что все краш-тесты и испытания проводятся при столкновении именно с такой плитой (с различным перекрытием и прочими нюансами) и больше сравнивать просто не с чем. Но такая оценка пригодна лишь для очень грубых суждений, поскольку в реальности автомобили с чем только не сталкиваются, но только не с идеальными плитами.
В общем, упрощенное утверждение что «скорости не складываются» соответствует реальности лишь в одном-единственном случае, и то воспроизводимом разве что в лаборатории.
Резюмируя, можно сказать, что на дороге тяжелая 21 волга с прочными малосминаемыми кузовными элементами будет безопаснее малолитражки. Волга, имея большую массу, перераспределит энергию удара в малолитражку, сминая ее элементы безопасности до тех пор, пока не домнет до водителя.
Я написал столько букав исключительно ради безопасности и правильного ее понимания, понимания физики процесса. Чтобы водители не обольщались весокими рейтингами краш-тестов своих автомобилей и не пребывали в ложной уверенности своей безопасности. И уж тем более не вводились в заблуждение фразами что, якобы, «скорости не складываются». Они складываются, еще как складываются.
Лобовое столкновение
Лобовое столкновение — тип столкновения в котором транспортные средства (суда, самолёты, автомобили, поезда) сталкиваются с друг с другом на встречных курсах.
На автомобильном транспорте, ввиду высоких скоростей современных автомобилей, лобовое столкновение обычно приводит к смерти или тяжёлым ранениям водителей и пассажиров.
На железнодорожном транспорте лобовое столкновение подразумевает нахождение поездов на одном пути. Это означает, что по крайней мере один из поездов занимает неправильный путь или игнорировал сигнал остановки.
Смотреть что такое «Лобовое столкновение» в других словарях:
лобовое столкновение — priekinis susidūrimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. head on collision; knock on collision vok. Frontalzusammenstoß, m rus. лобовое столкновение, m pranc. collision à l’avancement, f; collision frontale, f … Fizikos terminų žodynas
Столкновение двух самолётов над Дели 12 ноября 1996 года — Столкновение рейсов 763 Saudi Arabian Airlines и 1907 Kazakhstan Airlines Общие сведения Дата 12 ноября 1996 года Характер Столкновение двух самолётов с последующим их взрывом и падением Причина Ошибка экипажа Ил 76 Место … Википедия
Столкновение над Чархи Дадри — Столкновение рейсов SVA 763 и KZA 1907 Общие сведения Дата 12 ноября 1996 года Характер Столкновение в воздухе Причина Ошибка экипажа Ил 76 Место … Википедия
Крушение под Хинтоном — Столкновение под Хинтоном Подробные сведения Дата 8 февраля 1986 Время 8:40 Место Далехурст (Альберта) Страна … Википедия
Список крушений поездов — Список известных крушений поездов (в том числе и теракты, приведшие к крушению). Содержание 1 XIX век 2 XX век 3 XXI век 4 Примечания … Википедия
Крупные аварии с участием автобусов в России в 2007-2011 гг — 2011 год 21 августа на трассе Буссе Свободный в Амурской области рейсовый автобус ПАЗ 32054 съехал с проезжей части дороги и опрокинулся. В автобусе находились 18 пассажиров. В результате ДТП пострадали восемь человек. В ночь на 19 августа на 86… … Энциклопедия ньюсмейкеров
Аварии с участием маршрутных такси «Газель» в 2006‑2008 гг — 2006 ‑ Вечером 31 марта маршрутная «Газель» Ставрополь‑Невинномысск столкнулась со стоящим на дороге КамАЗом. В результате аварии шестеро пассажиров «Газели» погибли. ‑ 21 апреля на 209‑м километре автотрассы… … Энциклопедия ньюсмейкеров
Крупные ДТП с участием автобусов в России в 2007-2011 годах — 2011 год 27 мая крупное ДТП произошло в Ступинском районе Подмосковья. Автобус столкнулся с грузовым автомобилем, после чего автобус загорелся. По предварительным данным, погибли 10 человек и трое госпитализированы. 21 мая пассажирская Газель… … Энциклопедия ньюсмейкеров
Крупные ДТП с участием междугородних автобусов в РФ в 2009-2010 годах — Это не единственный случай крупных ДТП с участием междугородних автобусов в России за последние два года. 2 декабря произошло столкновение рейсового автобуса и грузового поезда недалеко от города Орла. Авария произошла около 15.00 мск среды на… … Энциклопедия ньюсмейкеров
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?
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.
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.
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?
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.