TA的每日心情 | 无聊 2016-12-1 09:47 |
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科普下
两车碰撞过程的最精彩分析(物理学得极差的可能理解不了)
碰撞过程分析(两车刚性相差不悬殊):
第一回合:刚接触时,两车受到的力是一样大的,刚性小的车先败下阵来,首先发生溃缩(扛不住了)。
第二回合:当小刚性车溃缩到一定程度时(先头部队<部分溃缩区>已阵亡,更强硬的主力部队<乘员舱>迎战敌人),其刚性会增大到超过对方车头的刚度,于是大刚性车扛不住了,终于开始发生溃缩(先头部队开始作战)。
第三回合:当大刚性车先头部队阵亡后,其主力部队投入战斗,其战斗力通常超过对方的主力部队,结果对方主力部队开始伤亡,如果碰撞能量没有被化解掉,对方可能结构解体或以一定速度反弹出去。
补充说明:
1、当碰撞不严重(碰撞能量小)时,战斗在第一回合时就终止了。
2、如果碰撞再严重点(碰撞能量较大),战斗会在第二回合终止。
3、如果碰撞很严重(碰撞能量很大),战斗会在第三回合终止。
4、如果碰撞很严重,而某一方溃缩区刚性特别大(用于对付同级别车),则对方先头部队和主力部队一齐阵亡,而自己几乎无伤。极端的例子就是鸡蛋碰石头。
5、车子重量并不是最重要的,车子的刚性才是。一辆满载货物的面包车很重,但它可能撞不赢一辆结实的小车,因为它的大部分重量没有用于加强它的结构。
6、为什么要说车子重一点更安全呢?因为大家用的都是普通钢材(包括普通高强度钢),结构安全的设计也都差不多,并且都将相似比例的钢材用于结构安全,因此用钢多的车子一般更安全,当然车子也更重。
再补充说明:
A物体动起来后,便具有了能量(动能),你要阻挡它的运动,就必须反方向施加一个力,这个力要通过有足够刚度的B物体去阻挡(B物体以一个反方向的速度与A物体对撞,同样也能起到阻挡作用),刚度不够,B物体会被A物体侵入或穿透。
举个例子,在水泥墙上敲钉子,普通钉子敲不进去,会敲弯,用水泥钉就可以。普通钉子刚度小,在硬碰硬时,成了软蛋,水泥钉刚度大过水泥墙,于是侵入到水泥墙中。
汽车为什么要强调缓冲区要有一定的强度,就是上面所讲的道理,强度不够,就会在碰撞时被别车轻易侵入到乘员舱。
分析两个运动的车子相撞后都静止下来的能量转换:
碰撞前两车都有能量(动能),碰撞后两车静止,说明动能为零了,根据能量守恒定理,能量不会凭空消失,那么动能跑到哪里去了?被两车和两车上的人吸收了,动能用于使车和人变形或断裂了。
两车碰撞前的动能相加得到总动能,这个总动能哪个车吸收多?小车吸收多,吸能车吸收多。
高速运动的小车的动能可能比慢速的大车的动能大,因为动能=0.5 * m * v * v ,v增大一倍,动能为原来的4倍。车速一高,动能就高,更大的能量只能被两车和两车上的人吸收,结果可想而知。
现实很残酷,吸能车吸收了大部分总动能,用于变形、解体或反弹。结构坚固点就反弹,结构不行就解体。
车的缓冲区用于保护乘员舱(保住人的生存空间),但不用于直接保护人,保护人的是安全带和安全气囊,它们直接对人进行缓冲,就像降落伞,没有它就摔死。
车的缓冲区过于硬,不能起到足够的缓冲作用,人可能被震死。过于软,在遭遇严重撞击时,不能保护乘员舱。
对于缓冲区较硬的车,乘客尤其要系好安全带,因为车会在更短时间内由运动到静止,人会由于惯性高速冲向前挡玻璃甚至破窗而出。而对于吸能车,情况要好些。
车体不结实,光防撞梁结实是没用的:
防撞梁比车体结实,发生碰撞时,防撞梁就像推土机,不是推向对方,而是向自己推,直到把自己的车体推烂。
防撞梁与车体的结实度是成正比的。
防撞梁是车体结构的一部分,单独靠它是没用的,
它的作用主要是:把力向整个车体分散,让整个车体共同抵御冲击力。
没有它也是不行的,没有它,车体各部分各自为战,很容易被一点突破。
没有后防撞梁的车可见到,没有前防撞梁的车你见过吗?
还没有一个厂商胆敢把前防撞梁省掉,事故的惨像会让它立刻破产! |
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