Столкновение машин

[CarCrash]

Детишкам в школе объясняют, что лобовое столкновение двух машин для каждой из машин эквивалентно столкновению с бетонной стеной. По-моему это не соответствует действительности, но хотелось бы услышать мнение физиков, интересовавшихся этим вопросом.
Мои доводы:
Во-первых, очевидно, что энергия столкновения будет выше, поскольку взаимная кинетическая энергия машин зависит от квадрата их взаимной скорости, то есть поскольку их взаимная скорость больше вдвое (чем одной машины относительно стены), то кинетическая энергия больше вчетверо.
Второй довод связан с ложным мнением, что раз обе машины во время столкновения теряют скорость до нуля, то стало быть это эквивалентно бетонной стене. Тут могу привести несколько многословное измышление:
Представим себе четыре случая (для лучшего понимания вместо машины возьмём собственную тушку):
1. Вы идёте по улице и внезапно натыкаетесь на неподвижный тяжелый предмет (столб, стену и тд)
2. Вы идёте по улице и вам на встречу с той же скоростью (4 км/ч) движется мешок с песком той же массы что и вы.
3. Вы идёте по улице и вам на встречу со скоростью 40 км/ч движется мешок с песком весом 7кг
4. Вы идёте по улице и вам на встречу летит пуля из винтовки...
Из этого очевидны четыре вещи:
а) Ваша скорость после столкновения во всех четырёх случаях действительно станет равна нулю
б) Разрушения вашей тушки после этих столкновений очевидно будут не одинаковы
в) пункт 2 является всего лишь частным случаем из множества столкновений с одинаковым импульсом но разной скоростью
г) пункт 2 явно смещен в сторону более фатальных разрушений, что доказывает неверность предположения об эквивалентности лобового столкновения и столкновения со стеной.

[Munin]

Вот только то, что пункты 2 и 1 различны, далеко не очевидно.

Представьте себе столкновение с зеркалом. Это поможет понять, из каких соображений появился исходный тезис.

[CarCrash]

Munin в сообщении #574500 писал(а):

Вот только то, что пункты 2 и 1 различны, далеко не очевидно.

Представьте себе столкновение с зеркалом. Это поможет понять, из каких соображений появился исходный тезис.

Не пойму Munin, Вы лично как считаете? Столкновение машин равноценно их столкновению со стеной?
Про зеркало опять же не пойму, не вижу разницы между стеной и зеркалом кроме хрупкости, если стеклянное.
А разницу между 1 и 2 могу перефразировать:
Вы бы хотели чтоб вам (70-килограммовой тушке движущейся со скоростью 4 км/ч) на встречу летел 700 килограммовый мешок со скоростью 0,4 км/ч (почти стена) или 7-килограммовый мешочек со скоростью 40 км/ч? Да, импульсы одинаковы. А энергия столкновения и повреждения - нет. И по-моему очевидно, что лобовое столкновение одинаковых по массе и скорости объектов лежи между двумя этими крайностями, то есть не является первой крайностью (стеной)

[Хорхе]

Как-то разрушители мифов проверяли этот тезис. В целом, насколько мне помнится, подтвердили.

[Munin]

CarCrash в сообщении #574506 писал(а):

Про зеркало опять же не пойму, не вижу разницы между стеной и зеркалом кроме хрупкости, если стеклянное.

Я подразумевал не стеклянное зеркало, а идею зеркала: все частицы тела, налетающего на зеркало, сталкиваются со своими "отражениями", остаются по одну сторону от зеркала, и получают скорость в обратную сторону, по принципу "угол падения равен углу отражения".

CarCrash в сообщении #574506 писал(а):

Вы бы хотели чтоб вам (70-килограммовой тушке движущейся со скоростью 4 км/ч) на встречу летел 700 килограммовый мешок со скоростью 0,4 км/ч (почти стена) или 7-килограммовый мешочек со скоростью 40 км/ч? Да, импульсы одинаковы. А энергия столкновения и повреждения - нет.

А не о мешочках речь. Для мешочков вы правы. А для стенки и копии исходного объекта - нет.

[CarCrash]

Munin в сообщении #574508 писал(а):

все частицы тела, налетающего на зеркало, сталкиваются со своими "отражениями"

Это идеалистичная мат. модель. Но даже если и принять её, вспомните идею коллайдера.
Атом машины налетает на неподвижный атом стены или
Атом одной машины налетает на встречный пучёк атомов второй машины =)

Munin в сообщении #574508 писал(а):

А не о мешочках речь. Для мешочков вы правы.

В данном конкретном случае речь о машинах. Но я думаю это распространяется на любые реальные объекты.

[Хорхе]

О, нашел:

Цитата:

Episode 143: Mythssion Control
53 Comments Air Date: May 5, 2010

Two cars crashing into each other at 50 mph will result in the same damage (for each car) as a single car hitting a wall at 50 mph.

confirmed

In their small scale tests, the Mythbusters compressed clay at 1x and 2x speeds. Their results showed that two objects hitting each other at 1x speed will cause 1x damage. In their full scale tests, the Mythbusters crashed two cars into a wall at 50 and 100 mph as references. They then had two cars going at 50 mph collide into each other. After surveying the results, it was clear that the two cars suffered damage identical to the car that crashed into the wall at 50 mph. The Mythbusters explained that was possible through Newton’s third law of motion. Although the total force was doubled by having two cars, that force also had to be divided between both cars during the crash.

[CarCrash]

Хорхе в сообщении #574507 писал(а):

Как-то разрушители мифов проверяли этот тезис. В целом, насколько мне помнится, подтвердили.

Сомневаюсь, что это можно считать мало-мальски грамотным физическим экспериментом.
PS
Я не утверждаю, что повреждений будет именно вдвое больше, или что их будет легко заметить невооруженным глазом. Но, имхо разница есть.

[Хорхе]

(Оффтоп)

Зато Вы у нас, безусловно, шибко грамотный . Извините, не смог сдержаться.

Грамотный, неграмотный, суперграмотный - что эти слова значат и какое они имеют значение?

Столкнув машины на скорости 50 миль в час и шлепнув машину в стену на такой же скорости, мы убедились, что результат одинаков, так что учителя в школе не врали. Вот все, что имеет значение, остальное - слова, слова...

[CarCrash]

Хорхе в сообщении #574518 писал(а):

(Оффтоп)

Зато Вы у нас, безусловно, шибко грамотный . Извините, не смог сдержаться.

Грамотный, неграмотный, суперграмотный - что эти слова значат и какое они имеют значение?

Столкнув машины на скорости 50 миль в час и шлепнув машину в стену на такой же скорости, мы убедились, что результат одинаков, так что учителя в школе не врали. Вот все, что имеет значение, остальное - слова, слова...

Я не смотрел сие творчество, но, если бы и смотрел, то максимум какой вывод мог бы сделать - при данной скорости повреждения похожи. А если скорость Меньше? А если больше? А какими приборами мерим разрушения? Какова погрешность?

-- 22.05.2012, 11:22 --

Munin в сообщении #574508 писал(а):

по принципу "угол падения равен углу отражения".

Вот только речь не об отражение, а об разрушение. При отражение - да, тоже самое. А вот при разрушение - уже нет.

PS
Munin, всё же хотелось бы знать Ваше мнение по данному вопросу. Для машин и бетонной стены, как Вы думете, тоже самое или не тоже самое?

[Хорхе]

(Оффтоп)

Понимаете, в устах экспериментального физика Ваше "сомневаюсь, что можно считать физически грамотным", возможно, еще звучало бы уместым. А в устах обывателя (ничего плохого в этом слове нет, я тоже обыватель) оно звучит снобистски и невежественно.

CarCrash в сообщении #574521 писал(а):

А какими приборами мерим разрушения? Какова погрешность?

Вот это совсем другое дело. Действительно, с нашей обывательской точки зрения, главная претензия к этому эксперименту в том, что степень повреждений оценивается "на глаз" (хотя там вроде они что-то измеряли, я уже точно не помню, что и как) и поэтому довольно субъективно. Но если Вы прочтете внимательно, сначала они сталкивали шарики из чего-то такого пластилинового. Там уже оценка на глаз довольно объективна -- чем сильнее удар, тем сильнее сплющится.

[CarCrash]

Хорхе в сообщении #574537 писал(а):

сначала они сталкивали шарики из чего-то такого пластилинового

Пожалуй скачаю, посмотрю про шарики.

[CarCrash]

Посмотрел. Негодую. Отпишусь позже.

[Munin]

CarCrash в сообщении #574512 писал(а):

Это идеалистичная мат. модель. Но даже если и принять её, вспомните идею коллайдера.
Атом машины налетает на неподвижный атом стены или
Атом одной машины налетает на встречный пучёк атомов второй машины =)

Идея коллайдера происходит именно из математической идеи "зеркала".

CarCrash в сообщении #574512 писал(а):

В данном конкретном случае речь о машинах. Но я думаю это распространяется на любые реальные объекты.

Нет, речь идёт о том, что в одном случае вы варьируете одни параметры задачи, и для этого ваше утверждение верно, а в другом случае - другие параметры задачи, и для этого ваше утверждение ошибочно.

CarCrash в сообщении #574521 писал(а):

Я не смотрел сие творчество, но, если бы и смотрел, то максимум какой вывод мог бы сделать - при данной скорости повреждения похожи. А если скорость Меньше? А если больше? А какими приборами мерим разрушения? Какова погрешность?

Ну разумеется, это был демонстрационный эксперимент, а не исследовательский. А то слишком много машин потребовалось бы измочалить, это дорого, знаете ли.

Но в рамках демонстрационного эксперимента результат был продемонстрирован. Сложно подозревать его постановщиков в том, что они специально подобрали скорость машин, приборы, и всё остальное только для того, чтобы подогнать эксперимент под нужный результат.

CarCrash в сообщении #574521 писал(а):

Вот только речь не об отражение, а об разрушение. При отражение - да, тоже самое. А вот при разрушение - уже нет.

При разрушении движутся отдельные частицы разрушающегося тела, и между ними нарушаются связи. Движение этих частиц тоже можно рассматривать как механическое, под действием сил, столкновений, и связей. И если картина снова зеркально-симметрична, то получается исходный тезис.

Единственное условие - это чтобы бетон был гораздо твёрже и прочнее налетающей машины, и не пружинил, поглощая удар, и в итоге столкновения оставался совершенно неповреждён.

[anik]

Две одинаковые машины движутся со скоростями 25 км/час, каждая, навстречу. При лобовом столкновении их относительная скорость будет 50 км/час. Столкновение двух машин эквивалентно столкновению одной машины с бетонной стенкой, при условии, что машина движется относительно стенки со скоростью 50 км/час. Относительная скорость должна быть одной и той же.И ещё:

Munin в сообщении #574615 писал(а):

Единственное условие - это чтобы бетон был гораздо твёрже и прочнее налетающей машины, и не пружинил, поглощая удар, и в итоге столкновения оставался совершенно неповреждён.