Yang lebih buruk: Mobil vs Mobil atau Mobil vs Dinding?

27

Jadi saya bertanya pada diri sendiri apa yang bisa lebih buruk bagi pengemudi ... tabrakan dua mobil identik dengan kecepatan yang sama (frontal crash) atau mobil yang sama dengan kecepatan yang sama menabrak dinding? Kasus pertama yang saya lihat akan menggandakan dampak, tetapi juga akan menyerap energi ke dalam struktur mobil lain, jika tidak, di dinding yang kokoh dan kaku, semua energi akan kembali ke kendaraan.

Situasi mana yang lebih buruk bagi para penumpang?

automotive-engineering safety

— Alessandro Nardinelli
sumber

Terkait dengan Fisika: Cedera dan angka

— Mast

1

"Mobil yang sama dengan kecepatan yang sama ..." apakah kita berbicara kecepatan absolut atau kecepatan relatif terhadap objek tabrakan? Dua mobil masing-masing melaju 50km / h menabrak VS satu mobil bepergian 50 atau 100 km / h menabrak dinding yang ideal?

— Myles

@Myles: Saya cukup yakin dia Alessandro berarti kecepatan absolut, dengan semua mobil melaju dengan kecepatan 50 km / jam.

— Nicolas Raoul

Dinding tidak memiliki pengemudi atau penumpang, dua mobil lebih buruk.

— Hernán Eche

Pertanyaan mengatakan "menabrak melalui dinding" namun juga mengatakan "dinding yang kokoh dan kaku". Saya menduga Anda berarti "ke" daripada "melalui", tetapi akan lebih baik untuk mengetahui dengan pasti yang benar-benar Anda inginkan.

— Ray Butterworth

29

Dari sudut pandang pengemudi mobil, menabrak mobil lain sama buruknya dengan menabrak dinding yang ideal (dinding dengan nol deformasi apa pun).

Jika ada refleksi pesawat antara kedua mobil, maka vs Mobil akan sama persis dengan vs Dinding (titik kontak antara kedua mobil semua akan berada di pesawat yang sama, karena refleksi, sehingga setiap mobil dapat dianggap sebagai dinding untuk yang lain). Tetapi refleksi bidang ini tidak ada:

Mobil menabrak dari atas

Yang kita miliki adalah refleksi rotasi 2 kali lipat .

Katakanlah bagian kiri mobil lebih berat daripada bagian kanan. Bagian kiri dan kanan akan dihancurkan secara berbeda, dengan bagian kiri masing-masing mobil bergerak lebih jauh daripada jika ada dinding yang tidak bergerak. Bagian-bagian berat dari setiap mobil akan bergeser satu sama lain, dengan banyak energi yang diserap oleh deformasi baja, dan jarak yang lebih jauh antara titik tumbukan dan titik akhir, sehingga perlambatan lebih rendah. Dalam skenario ini, jika Anda duduk di sisi berat Anda beruntung, tetapi jika Anda duduk di sisi terang mungkin lebih buruk daripada dinding.

Selain itu, alih-alih semua gaya memiliki arah yang sama, sebagian energi akan diubah menjadi rotasi , yang bisa menjadi hal yang baik atau buruk tergantung di mana Anda duduk.

Akhirnya, mobil memiliki beberapa balok struktural keras (atau bagian yang dapat dianggap sebagai balok) dan sebagian besar sisanya lebih lunak. Jika mengenai dinding, perlambatan sangat besar segera setelah balok menyentuh dinding. Jika menabrak mobil lain, balok mungkin akan memasuki bagian lunak mobil lain. Di sini sekali lagi, jarak antara titik tumbukan dan posisi akhir akan lebih lama, sehingga perlambatan tidak terlalu keras. Hal ini terutama berlaku pada kecepatan sangat tinggi, dengan sinar dari setiap mobil menembus sebagian besar mobil yang berlawanan.

Secara keseluruhan, menabrak dinding yang ideal mungkin sedikit lebih buruk daripada menabrak mobil lain, tetapi mengemudi dengan lebih baik dan menghindari tabrakan :-)

— Nicolas Raoul
sumber

Saya tidak setuju bahwa refleksi pesawat akan membuatnya sama persis. Dalam kasus mobil vs. mobil, kedua mobil akan memiliki zona crumple yang dirancang untuk mengubah energi kinetik dampak menjadi deformasi mobil alih-alih memungkinkannya untuk mentransmisikan ke penumpang dan meningkatkan waktu terjadinya perlambatan. Mobil vs mobil karenanya akan menggandakan manfaat dari zona remuk ini.

— Jack Aidley

2

@JackAidley Katakanlah Anda memiliki pengetahuan lengkap tentang persis satu mobil yang terlibat dalam tabrakan. Anda tahu bahwa itu bertabrakan dengan bayangan cermin sempurna dari dirinya sendiri atau dinding yang sangat kuat. Bagaimana Anda membedakan, hanya berdasarkan pengamatan Anda yang maha tahu dari satu mobil, apakah itu menabrak mobil lain atau dinding? Mobil kedua berkontribusi zona crumple lain tetapi juga berkontribusi banyak energi yang tidak dinding. Saya tidak berpikir Anda bisa membedakan antara mereka.

— Air

@JackAidley Anda memiliki dua kali lipat penyerapan, tetapi tepat dua kali lipat energi untuk diserap. Mobil lain bergerak dengan kecepatan yang sama sehingga akan memberikan kontribusi energi yang sama banyaknya.

— Rick

11

Dalam batas mobil yang identik dan dinding yang tidak berubah, saya berpendapat bahwa kedua situasi itu sama berdasarkan simetri.

Pertimbangkan tabrakan kedua mobil tanpa dinding. Konservasi momentum menyiratkan bahwa hasil akhirnya adalah kedua mobil dalam kondisi diam. Jika mereka saling menabrak dengan sempurna, kendaraan akan melengkung dan menyerap energi secara identik.

Sekarang bayangkan menempatkan dinding yang benar-benar tidak fleksibel antara dua mobil saat mereka bertabrakan. Tidak ada perubahan situasi; mobil-mobil masih berakhir pada kondisi diam dan menyerap energi dengan cara yang sama.

Jika Anda malah mempertimbangkan tembok yang runtuh saat tertabrak mobil, maka menabrak tembok itu lebih aman. Mengabaikan bahaya tambahan berupa batu bata terbang dan bangunan di atas mobil Anda.

— Chris Mueller
sumber

2

Ini salah. Kedua mobil bertabrakan satu sama lain tidak akan bereaksi secara identik karena mereka tidak dicerminkan, kursi pengemudi berada di sisi yang sama di setiap mobil. Ini menghasilkan hasil yang berbeda ketika mobil bertabrakan karena distribusi massa tidak identik. Kecuali jika Anda mengendarai salinan cermin mobil Anda, mobil akan tergelincir sedikit jauh dari pusat tabrakan, menghasilkan hasil yang berbeda. Misalnya, kursi penumpang mungkin lebih hancur daripada kursi pengemudi.

— rodolphito

1

Bukan hanya kursi pengemudi juga, mesinnya asimetris, input bahan bakar hanya ada di satu sisi, dll.

— rodolphito

3

Mythbusters menguji ini pada 2010. mythbustersresults.com/mythssion-control

— Taemyr

1

@ Radolvertice Anda dengan benar menunjukkan bahwa mobil tidak menunjukkan simetri cermin yang sempurna. Namun, karena pusat massa kendaraan disimpan di dekat pusat kendaraan, efeknya agak kecil. Dalam batas tubuh kaku, itu hanya menghasilkan beberapa gerakan yang dikonservasi dalam bentuk momentum sudut. Tabrakan nyata tentu saja jauh lebih berantakan, dan percobaan adalah cara terbaik untuk menentukan kenyataan. Seperti yang ditunjukkan Taemyr, para pelukis mitos melakukan percobaan dan 'mengkonfirmasi' hasil dari argumen simetri saya.

— Chris Mueller

2

@ChrisMueller Kami tidak melakukan mekanik kaku-tubuh sehingga pusat massa yang dekat dengan pusat volume tidak benar-benar memberi tahu Anda banyak. Kecelakaan mobil merusak kendaraan secara signifikan, dan sejumlah besar rekayasa dilakukan untuk mengelola deformasi itu.

— David Richerby

5

Jawabannya akan tergantung pada dinding, dan pada mobil lain.

Pertimbangkan perbandingannya dengan tembok ideal yang tidak bergerak. Dalam kasus tabrakan hipotetis antara Humvee (2500 KG) dan VW Beetle (850 KG), untuk Humvee "vs mobil" lebih baik , sedangkan untuk Beetle "vs dinding" lebih baik .

Sekarang perhatikan perbandingannya dengan kertas tipis, dinding lunak. Baik Humvee dan Beetle "vs. wall" lebih baik .

— dotancohen
sumber

Saya ingin tahu bagaimana kumbang ini akan ongkos!

— dotancohen

3

Pertanyaannya mengatakan "mobil yang sama" ;-)

— Nicolas Raoul

5

Saya kira Anda belum melihat episode Mythbusters tentang ini. Kemudian, lihat Langgan ini yang menjelaskan mengapa mereka benar, karena penjelasan Mythbuster meninggalkan sesuatu yang diinginkan.

Singkatnya, persis sama. Dalam contoh 2 mobil, setiap mobil memiliki jumlah energi yang sama (satu sama lain, dan sebagai mobil dalam contoh 1 mobil) karena mereka semua berjalan dengan kecepatan yang sama (dan memiliki massa yang sama). Dalam dua tabrakan mobil, total energi dalam tabrakan menjadi dua kali lipat, namun, energi didistribusikan secara merata antara kedua mobil. Oleh karena itu, energi untuk setiap mobil identik dengan satu mobil yang menabrak dinding bergerigi. Tes di Mythbusters menggambarkan hal ini.

— dberm22
sumber