Лобовое столкновение автомобилей на скорости 100 км ч
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.
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.
Последствия лобового столкновения двух автомобилей
Сидел на ЖЖ bmwservice и наткнулся на извечный вопрос:
Лобовое столкновение двух машин, каждая едет 100 км/ч, это примерно как в капитальную стену при
— 100 км\ч
— 200 км\ч
очень много флуда по делу и нет, но один ответ мне очень понравился. Цитирую:
Баян, конечно, но удивительно, что даже угадав правильный ответ, люди не могут пояснить, как так получается.
На самом деле последствия столкновения зависят от импульса, который как известно есть масса на скорость. При любом столкновении двух объектов скорости суммируются и распределяются пропорционально массе.
Пример: Жигули 40 км/ч с жигулями 60 км/ч. Массы по 1000 кг (одинаковые). Складываем скорости, импульс, поскольку массы одинаковые пополам — получаем эквивалентную скорость столкновения 50 км/ч для каждого жигуля.
Пример 2: Жигули 100 км/ч и неподвижная стена. Масса стены бесконечно больше массы жигуля, поэтому все уйдет в жигуль (эквивалент 100 км/ч)
Пример 3: Жигули 60 км/ч и Камаз груженый, весом 9 тонн, и скоростью 40 км/ч. Суммарная скорость опять 100, но теперь массы распределены 1 к 9, соответственно и импульс. Получаем эквивалентную скорость для Жигуля 90 км/ч, для Камаза 10 км/ч.
Вывод: большие машины более безопасны, но при условии наличия (и пользования!) современных средств пассивной безопасности и при столкновении с машинами меньше себя. Даже большой внедорожник обречен при столкновении с груженой фурой…
ИТОГО: 3 закон Ньютона. Закон утверждает, что силы возникают лишь попарно, причём любая сила, действующая на тело, имеет источник происхождения в виде другого тела. Иначе говоря, сила всегда есть результат взаимодействия тел. Существование сил, возникших самостоятельно, без взаимодействующих тел, невозможно.
Все комментарии приветствуются.
Ну и ролик в тему Fiat 500 vs Audi Q7
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.
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.
Наглядное развеяние мифа о том что при лобовом ударе скорости складываются
всё время что я общаюсь на различных сайтах и форумах, встречаются мне идиоты которые с пеной у рта доказывают что при лобовом ударе скорости авто складываются. типо в городе вроде 60 едет машина. и ей на встречу на 60. и при ударе это уже 120! конечно любой кто не прогуливал физику в школе знает что это не так, но как показывает практика прогуливающих если и не больше, но весьма изрядно. так вот, обращяюсь к этим самым чебурекам — скорости НЕ складываются. и вот наглядное подтверждение этого
Метки: 3тий закон
Комментарии 290
Спор идёт из-за одинаковых машин и одинаковой скорости. А ведь, часто, у одного автомобиля скорость почтив два раза выше бывает… Если едет стандартный водила на среднестатистической иномарке, весом около 1,2-1,3 тонны, со скоростью 80, а ему навстречу вылетает крузак 200-й, массой примерно около 2,5(а то и трёх) тонн и со скоростью 160, какой результат будет? 🙂
ещё один:) выискал. судя по тому что ты говоришь что видео классное, но в тоже время меня называешь прогульщиков — у тебя ещё и с логикой както туговато:) а видео вот, погляди ещё раз. название кагбэ намекает
Это все понятно, спасибо, тут без них ни как и без юриста тоже.
Спасибо за ответ, просто дело дойдет до суда и хотелось бы быть немного информированным, так как вопрос спорный о виновнике дтп.
тут тебе к экспертам надо:) удачи:)
сразу не скажу, багаж знаний увы уже не такой по этой теме. искать формулы и считать — откровенно лень
Сравнивать удары об стену и авто+авто нельзя. Причем тут вообще стена?
И еще. При лобовом столкновении суммируются не скорости, а импульсы. Т.е. произведения скоростей и масс. Энергия расходуется на деформацию с выделением тепла и упругую деформацию с изменением импульса. (т.е. скорости по модулю и направлению. Ещё, если кто-то в лобовое стекло вылетит, то и масса ТС уменьшится). Баланс этих деформаций определяется начальными условиями ДТП. А конечные последствия определяются балансом деформаций.
Сравнение с бетонной стеной корректно если кабина одного из ТС будет изготовлена из бетона без пустот. А его масса в десятки раз превышать массу второго участника ДТП. (это и есть начальные условия) При этом скорости суммируются. Но это уже ДТП с танком получается.
ну вот. и тут идиоты есть. учите физику батенька
Как пишетт википедия
ru.wikipedia.org/wiki/%D0…-%D1%82%D0%B5%D1%81%D1%82
Столкновение автомобиля, движущегося, например, со скоростью 100 км/ч, с бетонным блоком примерно эквивалентно столкновению автомобиля со скоростью 200 км/ч с неподвижным автомобилем такой же массы.
Выводы:
Машины, едущие 100кмч каждая навстречу (100 + 100 = 200), получат такие же повржедения, как одна машину (100 кмч) о бетонную стену или машина (200кмч) о стоящую (0 кмч).
Скорости двух встречных авто складываются и не могут не складываться. Как написано выше и еще выше, и много раз на этой ветке.
Во-первых, я на вики педии, не такой бред читал, порой там можно найти заметки дебила, оформленные википедийным образом 🙂 Другие дебилы их наверное тоже читают, и всячески цитируют. Поэтому, Ваша ссылка на вики педию, для меня менее авторитетна, чем информация полученная от дяди Васи из соседнего гаража!
Во-вторых, почитайте еще раз свой последний бред: с одной стороны два машины друг об друга на скорости 100 получат, тоже самое что и одна об стену… но при этом скорости складываются 🙂
Понятно, что аффтар сего опуса изначально, попутал понятия. Называя силу удара, скоростью. Конечно с точки зрения математики скорости авто складываются, но сила удара напротив, остается такой же как при ударе об стену.
А если быть еще точнее, то сила удара тоже складывается, но так как машины две, то сила удара делится пополам, на каждую машину по половинке 🙂 В итоге, ну сложили мы силы и скорости удара, но потом поделили их назад. Мне, например изначально даже не интересно было смотреть эту передачу по дискавери, т.к. я знал результат заранее.
Может переводчик, может еще ктото тут попутал все это и начались, споры одни об силе удара, другие деформации начали приплетать, самые глупые — начали просто скорости складывать… топик и видеоряд изначально оформлены криво, отсюда походу столько разногласий.
Блииин, внимательное чтение никто не отменял. Вы мне доказываете то, что я и сам прекрасно понимаю и не отрицаю.
Да и кто вам сказал, что дядя Вася из гаража, которыму Вы доверяете, не пишет в википедии?
И давайте уж сразу по порядку, что в цитате из википедии не верно?
Что пишет автор записи:
типо в городе вроде 60 едет машина. и ей на встречу на 60. и при ударе это уже 120! конечно любой кто не прогуливал физику в школе знает что это не так,
Были попытки проводить краш-тесты по этой методике на 80 км/ч — результаты удручающие. Во всех манекены «погибли», даже в автомобилях напичканных всеми самыми современными средствами пассивной безопасности. Что уж говорить о прямом, не смещенном ударе о голую бетонную стену — для смертельного исхода достаточно скорости ≈45 км/ч
Надо погладеть какую скорость используют при лобовом столкновении в голую стену.
80 кмч — на это промышленность (или производители?) еще не готовы. 🙂
Надо погладеть какую скорость используют при лобовом столкновении в голую стену.
80 кмч — на это промышленность (или производители?) еще не готовы. 🙂
Учитывая, что сейчас почти каждая машина получает 5 баллов, недолго и до ужесточения. Но там уж как пролоббируют.
Что пишет автор записи:
типо в городе вроде 60 едет машина. и ей на встречу на 60. и при ударе это уже 120! конечно любой кто не прогуливал физику в школе знает что это не так,
ну авторевю то знамо не может врать:) верьте им, и тому что по телевизору говорят:)
Так что лучше, поверить специалистам (и методу, используемую при тестировании в Европе и других странах), или вам?
ни в коем случае мне не надо! верьте специалистам и телевизору.
Будем верить в точную науку и в здравый смысл 🙂
Вопрос к участникам дискуссии:
«Вы на 412-м Москвиче, обгоняя Беларусь, на скорости 60 км/час выходите на встречную полосу движения и там лоб в лоб сталкиваетесь с точно таким же Москвичом, но идущим со скоростью 100 км/час. Кто получит большие повреждения и выплату по ОСАГО?»
PS: марка и страна производитель автомобиля не имеет значения, главное — они абсолютно одинаковые по марке, типу, году выпуска, оснащению, загруженности и тада и топо…
блин, уже минут 10 думаю…)
с одной стороны у второго авто потенциальная энергия больше и кинетическая по силе тоже больше во время удара
но с другой стороны есть третий закон нъютона…
все-таки, склоняюсь ко второму варианту, где повреждения будут одинаковы
На выполнение какой работы потратится кинетическая энергия более быстро едущего Москвича?
И хотел бы прочесть ответ на свой второй вопрос (о выплате по ОСАГО)
ну там вообще много факторов, энергия больше, инерция сильнее+у первого москвича сила трения с асфальтом из-за скорости будет больше, честно говоря, не знаю, хотя физику в школе нормально знал
а второй вопрос зависит от ответа на первый) если повреждения все-таки одинаковы, то скорость встречного нельзя будет определить, следовательно, виноват первый москвич за встречку. а если же повреждения разные, то можно рассчитать и скорости, тут уже не знаю, как страховая считать будет, ведь оба нарушали (хотя, у первого, опять же, нарушение по-серьезнее)
Второй вопрос не из области физики, а скорее из медицины и юриспруденции — при столкновении на таких скоростях те, кто находится в них получат ускорение около 200 g, то есть, к примеру — голова (средний вес ≈ 3 кг) испытает на себе воздействие силы ≈ 600 кг.
Виновник — выехавший на встречку
Выплату получат родственники встречного авто
Вопрос к участникам дискуссии:
«Вы на 412-м Москвиче, обгоняя Беларусь, на скорости 60 км/час выходите на встречную полосу движения и там лоб в лоб сталкиваетесь с точно таким же Москвичом, но идущим со скоростью 100 км/час. Кто получит большие повреждения и выплату по ОСАГО?»
PS: марка и страна производитель автомобиля не имеет значения, главное — они абсолютно одинаковые по марке, типу, году выпуска, оснащению, загруженности и тада и топо…
Повреждений больше будет у москвича 100 кмч. Сколько аварий вижел. Обычно дальше всех улетает тот что быстрее ехал. Хотя все зависит от угла удара. И ОСГО тоже он получить должен. Так как он ехал по своей полосе. Он пострадалец.
Труп не сможет получить выплату
Повреждения, в описанном мной случае (векторы скорости находятся на одно прямой и направлены друг к другу), будут одинаковы.
Кинетическая энергия при столкновении расходуется на деформацию автомобилей и передачу импульса — ru.wikipedia.org/wiki/%D0…E%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0
То есть рикошетить автомобилям не получится?)
Про я имел ввиду что водитель чудом выжил)
Тоже внизу добавил, если еще кто-то это прочтет, кроме автора 🙂
хоспаде. и не лень вам было всё это писать?:) тема создана была как познавательная, но переросла в лулзогенераторную. по поводу правил — всем давно похеру.
Сам просил поподробнее! ;-D
Вот это и есть следствие скатывания нашей системы образования в ту же яму, в которой давно уже находится американская!
солнасен. и это очень печально:( мне то уже похер, я своё пожил. за державу обидно…