правду знают только криминалисты — журнал За рулем

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.

Типичные ошибки автомобилистов — развенчиваем мифы

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.

Сахар в бензобаке – проверяем автолегенды

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…

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

За рулем в Дзен

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.

Математика лобового столкновения

Математика лобового столкновения

(Вернуться к оглавлению)

Рассмотрим два сценария:

1. Два идентичных транспортных средства (одинакового размера и массы) движутся с одинаковой скоростью,
   скажем, 50 км/ч, в противоположных направлениях, и они сталкиваются с
   друг друга в лоб.
2. Один из этих автомобилей врезается в каменную стену (которая не ломается и не сдвигается с места).
   каким-либо существенным образом) лоб в лоб на скорости 50 км/ч.

С точки зрения одного из транспортных средств, столкновение которого более
серьезный?

Большинство людей немедленно ответят, что первое столкновение более
серьезным, потому что эффективная скорость столкновения составляет 100 км/ч, и, следовательно,
столкновение имеет вдвое большую силу, чем второе столкновение, которое
происходит только на скорости 50 км/ч.

Этот ответ неправильный, неправильный и совершенно неверный. Многие люди просто не
получить это, даже люди, которые должны знать лучше. я даже не могу
посчитайте, сколько раз я слышал, как люди ошибались в этом.

Самый известный и тяжелый случай, который я видел, был у Джейми Хайнемана.
из сериала Разрушители мифов неправильно понимают эту проблему в своих
«Особый эпизод дерби сноса», где он заявил, что два грузовика
двигаясь со скоростью 50 миль в час каждый и сталкиваясь лоб в лоб, подвергались
сила столкновения эквивалентна удару о каменную стену на скорости 100 м/ч. Может быть
он не физик, но тем не менее он из всех людей должен это знать.

Правильный ответ: два столкновения полностью эквивалентны.
С точки зрения одного из транспортных средств это не имеет абсолютно никакого значения.
врежется ли он в каменную стену на скорости 50 км/ч или в другое идентичное транспортное средство
который ехал с той же скоростью в противоположном направлении. Количество
сила, приложенная к транспортному средству, одинакова в обоих случаях.

(Хорошо, на самом деле будут некоторые различия, потому что согласованность
каменной стены сильно отличается от консистенции транспортного средства, но это
только означает, что попадание в каменную стену будет более серьезнее, чем
ударил другую машину, хотя, вероятно, не сильно.)

Я знаю, что сколько бы это ни объяснялось, некоторые люди просто не понимают
возьми. Никак не могут избавиться от заблуждения, что двухавтомобиль
удар должен иметь двойную силу. Есть несколько вещей, которые могут сделать
легче принять:

Когда автомобиль врезается в каменную стену на скорости 50 км/ч, каменная стена вызывает
сила, достаточно большая, чтобы остановить транспортное средство прямо здесь. Другими словами,
транспортное средство врезается в каменную стену с импульсом, равным его скорости, умноженной на его
масса. Наоборот, по закону Ньютона в момент удара камень
стена оказывает равную силу на транспортное средство в противоположном направлении, вызывая
это остановить. То есть каменная стена вызывает силу, эквивалентную
50 км/ч, умноженное на массу транспортного средства.

Неправильное представление о сценарии с двумя автомобилями в основном состоит в том, что это
приложенная сила вдвое больше, т.е. эквивалентно 100 км/ч раз
масса транспортного средства.

Однако подумайте, откуда берется эта сила в двухколесном транспортном средстве
сценарий: Он исходит от второго автомобиля. Но вторая машина
также движется со скоростью 50 км/ч и имеет такую ​​же массу.

Итак, у нас есть две силы: Транспортное средство 1 применяет скорость, эквивалентную 50 км/ч.
умножить на его массу на транспортное средство 2, и транспортное средство 2 прикладывает равную силу к
транспортное средство 1. Это приводит к тому, что оба транспортных средства останавливаются прямо здесь.

Где дополнительные 50 км/ч, умноженные на массу транспортного средства
родом из? Транспортное средство 1 не может применить эту силу к себе. он применяет это
к транспортному средству 2. Так откуда он исходит?

Ответ в том, что он не исходит ниоткуда, потому что сила
применительно к транспортному средству 1 это не 100 км/ч, умноженное на массу, а только 50 км/ч.
раз больше массы. То же, что и с каменной стеной.

Подумайте также об этом: если вы приложили силу, эквивалентную 100 км/ч
раз больше массы в направлении, противоположном транспортному средству 1, что на самом деле
заставить транспортное средство 1 изменить направление и двигаться задним ходом со скоростью 50 км/ч после
столкновение. И наоборот, это также заставит транспортное средство 2 сделать то же самое. Это не
случаться.

Подумайте об этом так: если бы транспортное средство 1 не могло «видеть», во что оно врезается,
как он может сказать, ударился ли он о каменную стену или транспортное средство 2? «Точка удара»
остается неподвижным в случае двух транспортных средств точно так же, как и в случае
случай с одним транспортным средством и каменной стеной. С точки зрения транспортного средства 1,
нет никакой разницы.

Теперь, если транспортное средство 2 было неподвижно и транспортное средство 1 столкнулось с ним на скорости 50 км/ч,
, что будет иметь большое значение по сравнению с каменной стеной. Это
потому что теперь транспортное средство 2, имеющее ту же массу, что и транспортное средство 1 (а не «бесконечное»
масса, как каменная стена), прикладывает гораздо меньшую силу к транспортному средству 1.

Несколько иной подход к той же проблеме: рассмотрим два сценария
изображено на изображении. В каком случае к
веревки, другими словами, в каком случае натяжение веревки больше?
Или в обоих случаях одинаково? Эта задача фактически эквивалентна
сценарий столкновения транспортных средств.

Если ваш интуитивный ответ таков, что в первом случае сила вдвое
что во втором случае, то вы опять не правы.

Подумайте об этом так: если в первом сценарии вы берете веревку из
середине (без вытягивания в любом направлении), что-нибудь меняется с
отношение к какой-либо силе? Если вы подумаете об этом, то увидите, что это не
изменить что-либо.

Теперь крепко держите веревку, не позволяя руке двигаться.
в любом месте и перережьте веревку с правой стороны.

Теперь, с точки зрения веса слева: Есть что-нибудь
измененный? Изменилось ли как-то натяжение веревки?

Разве эта ситуация не идентична второму сценарию в этом
момент?

Ничего не изменилось с точки зрения веса слева. Это
не может «заметить», что веревка была перерезана. Он по-прежнему весит одинаково,
и прикладывает ту же силу к веревке. В обоих случаях напряженность
веревка та же: 1 кг веса.

Эта ситуация полностью эквивалентна сценариям транспортных средств, но
с тянущими силами, а не с толкающими.

Обновление: в недавнем выпуске «Разрушителей мифов» они проверяли эту головоломку.
на практике, потому что фанаты жаловались на комментарий Хайнемана, и это показало
теория полностью верна: две одинаковые машины врезаются друг в друга
лобовое столкновение на скорости 50 миль в час эквивалентно удару одной из машин о стену на скорости 50 миль в час.
(и даже не близко к тому, чтобы врезаться в стену на скорости 100 миль в час).

(Вернуться к оглавлению)

Лобовое столкновение

Лобовое столкновение

504-309-5000

По данным Национальной администрации безопасности дорожного движения, в 2018 году произошло 3 558 000 столкновений, когда начальной точкой столкновения была передняя часть автомобиля. Фактически, лобовые удары стали причиной 63% смертей пассажиров легковых автомобилей.

Помните, что в автокатастрофе есть некоторые основные принципы физики, которые вам нужно понять, чтобы помочь вам выжить в аварии. Во-первых, количество повреждений, полученных в результате автомобильной аварии, определяется энергией вашего автомобиля в момент удара и энергией объекта, в который вы попали. Это называется кинетической энергией. Если вы внезапно остановитесь, столкнувшись с другим транспортным средством лоб в лоб, количество кинетической энергии, оставшейся у вашего автомобиля в этот момент, будет определять силу удара. Чем больше кинетическая энергия, тем сильнее авария.

Двумя факторами, определяющими кинетическую энергию движущегося транспортного средства, являются его вес и масса, а также скорость, с которой оно движется. При лобовом столкновении двух автомобилей больше всего повреждается автомобиль с меньшей кинетической энергией. Поскольку кинетическая энергия зависит от скорости и веса транспортного средства, более медленная легкая машина будет затронута больше, чем более быстрая тяжелая машина.

Лобовое столкновение может произойти несколькими способами. Во-первых, легковой или грузовой автомобиль может столкнуться спереди с неподвижным объектом, таким как дерево или здание. Во-вторых, два транспортных средства могут столкнуться передними частями своих транспортных средств друг с другом. Лобовые столкновения второго типа являются наиболее смертоносными, поскольку сила удара удваивается из-за скорости движения каждого транспортного средства.

Например, если две машины едут со скоростью 25 миль в час. когда они сталкиваются лоб в лоб, сила удара такая же, как у летящего на скорости 50 миль в час. авария, потому что сила удваивается скоростью транспортных средств. Если лобовое столкновение происходит на межштатной автомагистрали на скорости 55 миль в час. для каждой машины сила равна скорости 110 миль в час. крушение.

Таким образом, если сила удара может быть сведена к минимуму до того, как произойдет лобовое столкновение, ущерб и последующие травмы также могут быть сведены к минимуму. Если вам кажется, что лобовое столкновение с другим транспортным средством неизбежно, вы должны немедленно попытаться:

• Сбавьте скорость
• Сверните в сторону и ударьтесь, а не головой
• Направьте на более мягкий объект, например кусты или песчаные преграды

ПОЛУЧИТЬ БЕСПЛАТНУЮ КОНСУЛЬТАЦИЮ

Примечание: для этого контента требуется JavaScript.

Отказ от ответственности: Адвокаты The Cochran Firm имеют большой опыт рассмотрения дел о телесных повреждениях в штатах по всей стране.