o fizyce zlotowe przemyślenia- Nysa#1

[_Wujek samo Zło_]

W trakcie spotkania w Nysie (na które pojechałem bez wcześniejszych zapowiedzi- a coooo niech mnie zjedzą ) Późnym wieczorem stojąc przy e30 Jakuba z Grupy Południe wraz z Mordulcem (pozdrawiam mojego forumowego oponenta ) oraz Mazim i Blekim który to rozbił swoj samochód na jednym z poprzednich spotkań...o samochód innego forumowicza (fajnego strocka miałeś- sam się zastanawiam na takim- duża pojemność, duży cylinder, duży skok- to tygryski lubią najbardziej) dyskutowaliśmy zażarcie na temat: "czy w przypadku uderzenia samochodem poruszającego się z prędkością 48km/h i drugiego jadącego z przeciwka o prędkości 52km/h ich prędkości się sumują". Temat ciekawy i kontrowersyjny. Na tyle że cała drogę do Opola tłumaczyłem sobie co i jak- jednocześnie dzisiaj nie potrafię sobie przypomnieć przy jakiej ja opcji obstawałem, pamiętam tylko, że Mordulec mówił że się nie sumują a Bleki mówił że jednak się sumują. Ja chyba obstawałem za wersją "anty Mordulcową"...

...dwa łyki dynamiki i kinetyki...

Pominiemy w swoich rozważaniach elementy takie jak tarcie opory itp itd bo to dodatkowe niepotrzebne w naszych rozważaniach komplikatory

Ważnymi elementami naszej dyskusji są: (kolejność od najważniejszego)

Masa

Pęd

Prędkość

Później w naszych dywagacjach doszła by zasada zachowania pędu oraz energia kinetyczna. Oba powyższe parametry wynikają z fundamentalnych zasad fizyki i to one właśnie będą niejako determinować nasze rozważania.

Teraz będziemy rozbijać samochody, czyli ciała będące w ruchu. Pozwolę to sobie na chwilę obecną zrobić bez udziału organizmów żywych w środku.

"Ciało będące w ruchu" czyli klocek powiedzmy z drewna (o drewnie też będzie tylko nieco później)

Rozpędzamy klocek do prędkości V1 i klocek tak rozpędzony wali bez hamowania w ścianę za telewizorem. Nasz klocek posiada masę tak samo jak prędkości, jeśli jest w ruchu. Zakładamy więc, że klocek posiada masę m=1 i prędkość v=2, do tego wektor siły jest równoległy do podłoża po którym się porusza, sam jest ciałem niesprężystym podobnież jak nasza ściana.

Podstawiamy więc całość do wzoru:

p=m*v= 1*2=2

Ek=m*v2/2= 1*2^2/2=1*4/2=2

Wzór mówi nam że energia kinetyczna - czyli ta dla nas jako przyszłej zawartości klocka ważniejszej, rośnie w kwadracie prędkości- czyli można by rzec, że sporo.

Klocek wali w ścianę z prędkością v=2 w chwili uderzenia jego prędkość jest wytracona do 0 jego pęd i energia kinetyczna którą wytworzył w czasie swojego ruchu przekazana ścianie- Tyle teorii.

W rzeczywistości: klocek wali w ścianę. Jego energia Kinetyczna zostaje: oddana ścianie a ściana oddaje z powrotem klockowi- zasada zachowania Ek. Pęd zmienia swój wektor na przeciwny. Czyli na ścianie wytworzy się ciepło,zostanie wywołany jakiś odgłos (bo to też część energii) klocek odbije się nam prawdopodobnie od ściany na kilka mm- nic się nie odkształci bo zakładamy że jedno i drugie jest niesprężyste. To jest podejście czysto idealno-teoretyczne.

Teraz będzie fajnie boooo... rozbijamy dwa klocki czyli dwa samochody. Tutaj znowu do powiedzenia najwięcej będzie miała masa i prędkość klocka. Tutaj już można napisać zdecydowanie więcej gdyż w grę wchodzą przynajmniej cztery zmienne parametry: V1, m1 oraz V2 i m2- także można już sobie pożonglować cyferkami. Jednak to nas mało interesuje bo zderzyły się dwie podobne e30 z podobnymi (bardzo zbliżonymi) prędkościami. Także mamy niemalże zderzenie w warunkach idealnych- te same (niemalże) pędy i te same masy. W dodatku samochody po zderzeniu trwale się odkształcą.

I na tym etapie można by z przymrużeniem oka powiedzieć prędkość pierwszego + V drugiego /2.

Jednak nie do końca tak jest, a w zasadzie to tak nie jest. Wystarczy że jeden z kierujących depnie w ostatniej chwili na hamulec i już jego V i Ek maleje (pamiętamy wzór na Ek i fakt że gdy prędkość rośnie dwa razy to energia rośnie ponad dwa razy)

Wyjaśnienie małe ale znaczące. Prędkość jest jak najbardziej wartością wektorową czyli: posiada zwrot kierunek i wartość.Suma ich jest więc też wartością wektorową (sumowaną wektorowo) uwzględniając przy tym zwroty kierunki i wartości. Tutaj znowu moje ulubione słowo: "ale"...

W przypadku takich zderzeń lepiej jest korzystać z energii i pędu, bo jest bardziej obrazowo dla zjawisk tam zachodzących.

Tak więc mamy dwóch nieszczęśników którzy jada sobie po dwóch stronach górki bez wiedzy że z przeciwka nadjeżdża kolega i bez świadomości że zaraz będzie trzeba ostro deptać w hebel.

Spotykają się gdzieś w połowie drogi (jeśli prędkości są zbliżone) w naszym przypadku na szczycie górki.

Prędkość z jaką porusza się którykolwiek z pojazdów w naszej historii będzie TYLKO I WYŁĄCZNIE mówiła o tym kto miał większą Ek i pęd w chwili zderzenia. A to dla kogoś w środku będzie miało niebagatelną różnicę. Wiadomo z teorii zachowania EK, że ciało będące w ruchu i posiadającą większą Ek przy zderzeniu z ciałem lżejszym bądź o mniejszym Ek odda część swojej większej Ek (energie się nie wyrównają) i będzie kontynuowało swój ruch po jakimś tam torze (może przepchnie do tyłu ciało o mniejszym Ek albo ciało o mniejszym Ek spowoduje wybicie naszego + ze swojego dotychczasowego toru)

Dwa łyki empiryki.

dwie przykładowe e30 mają masę 1000kg jadą z prędkością 50km/h:

1)zderzają się czołowo to każda z nich będzie musiał wziąć na siebie +-~192.9kJ energii

2) Jeżeli jedna e30 jadąca z prędkością 100km/h uderzy w drugą zaparkowaną to oba pojazdy będą musiały przyjąć na siebie po około połowie z 771.9 kJ energii, a więc po około 385.8 kJ co jest równe 2*192.9 a więc uszkodzenia obu pojazdów powinny być także dwukrotnie większe.

3)jeżeli jedna z nich jadąc z prędkością 100km/h uderzy w twardą przeszkodę jak na przykład betonowy mur lub wspomniane wcześniej drzewo, to cała jego energia = ~771.6kJ zostanie wytracona na jego nadwoziu, a więc zniszczenia będą dwukrotnie większe niż przy uderzeniu w zaparkowany samochód i jednocześnie 4 krotnie większe niż przy zderzeniu czołowym dwóch pojazdów jadących z prędkością o połowę mniejszą.

Dla przypomnienia

Ek=0,5*m*V(2)

V - prędkość do kwadratu

Cała rzecz się rozchodzi nie tyle o prędkość ile o Ek z jaką nasze przykładowe beemki się spotykają. Bo co z tego że sobie prędkości sumujemy? Energia i tak zrobi swojej i tak. I tak rozejdzie się ona po całym, podkreślam całym układzie. Nie ważne czy będzie to piesek kiwający głową któremu to główka od uderzenia się urwie, czy też masywna obudowa głośnika zalegająca na tylnym podszybiu "uwiązana" do całości na rzepa albo taśmę dwustronną, której przy zderzeniu zasada zachowania pędu nakaże kontynuować ruch z wektorem i kierunkiem zgodnym z kierunkiem niedawnego ruchu pojazdu. Od razu uprzedzam pytanie- nie, zagłówek nie powstrzyma tej skrzynki przed zrobieniem nam kuku z tyłu głowy.

widzimy na podanym przykładzie że zderzenie się tych dwóch podobnych masami i prędkośiami samochodów wprawdzie daje te 100km/h prędkości różnicowej, ale nijak się to ma do zderzenia takiego samego pojazdu z prędkością 100km/h w inny taki sam pojazd a już tym bardziej niema to nic wspólnego z uderzeniem przy stówie np w masywny mur czy dorodne drzewko...

Warunkowo: Zakładając zderzenie dwóch pojazdów o podobnych masach podobnych konstrukcyjnie o podobnych prędkościach ta suma i ten podział będzie bliski wyniku podzielenia prędkości przez 2.Jednak w rzeczywistości całość zależy od zbyt wielu czynników żeby tak po prostu sobie dzielić przez dwa. Przykład? Chociażby taka ściana nie ma strefy zgniotu która pochłania część energii a dwa auta zderzające się ze sobą mają takie strefy- tak więc skutki bo to o nich powinniśmy dyskutować będą zgoła inne.

Sumowanie jakichkolwiek prędkości w tej sytuacji nic nam nie daje bo to energia gra główna rolę- czy tego chcemy czy nie.

[czechu]

To bedzie offtop, ale musze koledze pogratulowac znajomosci fizyki, ja cale zycie pod tym wzgledem kuleje

[rush]

"czy w przypadku uderzenia samochodem poruszającego się z prędkością 48km/h i drugiego jadącego z przeciwka o prędkości 52km/h ich prędkości się sumują"

nie wiem co ci wyszlo bo za duzo napisales ale nie

[Kosa325i]

Hmm, początkowo wydawało mi się, ze siła czołowego zderzenia dwóch identycznych aut, jadących z prędkością 50 km/h będzie taka sama, jeśli jedno z nich by stało a drugie jechało 100 km/h, ale jak widac z twoich obliczeń tak nie jest. Trochę dziwne, ale fizyki się nie zmieni

1)zderzają się czołowo to każda z nich będzie musiał wziąć na siebie +-~192.9kJ energii 2) Jeżeli jedna e30 jadąca z prędkością 100km/h uderzy w drugą zaparkowaną to oba pojazdy będą musiały przyjąć na siebie po około połowie z 771.9 kJ energii, a więc po około 385.8 kJ co jest równe 2*192.9 a więc uszkodzenia obu pojazdów powinny być także dwukrotnie większe. 3)jeżeli jedna z nich jadąc z prędkością 100km/h uderzy w twardą przeszkodę jak na przykład betonowy mur lub wspomniane wcześniej drzewo, to cała jego energia = ~771.6kJ zostanie wytracona na jego nadwoziu, a więc zniszczenia będą dwukrotnie większe niż przy uderzeniu w zaparkowany samochód i jednocześnie 4 krotnie większe niż przy zderzeniu czołowym dwóch pojazdów jadących z prędkością o połowę mniejszą.

Z tego co na szybko sobie obliczyłem, to wydaje mi się, że zapomniałeś podzielic tych wartości z dżulami na 2, tak czy inaczej proporcje zachowane wiec przekaz ten sam

Czyli jeśli zderzenie dwóch naszych identycznych etrzydziestek generuje jakies ~193 kJ to po przekształceniu wzoru, wynika, ze aby jedna wytworzyla taką samą energię, to musiałaby przy zderzeniu z drugą stojącą, miec około ~71 km/h, wtedy efekty by były porównywalne do zderzenia w ktorym obie by jechały na siebie z prędkoscią 50km/h, ale tak jak napisał Wujek, jest to w duzym przyblizeniu, bo w rzeczywistości ma na to wpływ zbyt dużo czynników, a zderzenie ze ścianą to tez inna bajka

[woz]

1. Moim zdaniem sie sumuje.

2. ja ******le, ale wypracowanie walnales...

[Gość dirty.73]

yyyy,eeee,aa a po polsku Albercie,znaczy Wujku,na fizyce to ja sie nie znam,ale lubie Discovery

Większość osób myśli, że czołowe zderzenie samochodów o tej samej masie wygląda identycznie, jak uderzenie auta w nieruchomą przeszkodę, ale z prędkością równej sumie tych wartości. Inaczej mówiąc, jeżeli dwa pojazdy wpadają na siebie przy 80 km/h, to tak jakby jeden uderzył w ścianę przy prędkości 160 km/h.

Bohaterowie programu "Pogromcy mitów" rozprawili się z tym fałszywym przekonaniem raz na zawsze. Nie można sobie wyobrazić lepiej przeprowadzonego eksperymentu. Najpierw rozbili samochód (Deawoo Nubira) o ścianę z prędkości 80 km/h (50 mph), a kolejny z 161 km/h (100 mph). Ostatnim krokiem było zderzenie ze sobą dwóch takich samych aut, jadących naprzeciw siebie z prędkością 80 km/h.

Wyniki mówią same za siebie. Zniszczenia powstałe w wyniku ostatniej próby odpowiadają tym, które nosi na sobie samochód z pierwszej próby, czyli po uderzeniu w ścianę przy prędkości 80 km/h.

[Gość kpspr]

Nie wiem o co chodzi, ale za tego klocka to nie zyjesz.

[Gość dirty.73]

Nie wiem o co chodzi, ale za tego klocka to nie zyjesz.

WTF?

[czechu]

WTF?

x2 ?!

[rush]

Bohaterowie programu "Pogromcy mitów" rozprawili się z tym fałszywym przekonaniem raz na zawsze. Nie można sobie wyobrazić lepiej przeprowadzonego eksperymentu. Najpierw rozbili samochód (Deawoo Nubira) o ścianę z prędkości 80 km/h (50 mph), a kolejny z 161 km/h (100 mph). Ostatnim krokiem było zderzenie ze sobą dwóch takich samych aut, jadących naprzeciw siebie z prędkością 80 km/h.

tez wlasnie to ogladalem

[_Wujek samo Zło_]

Nooo "Pogromcy mitów" to nie do końca miarodajny program- czasem naciągają pewne fakty, albo ubierają je w pseudonaukowe ubranka... Ale program pośród innego telewizyjnego shitu jest ciekawy i miło się go ogląda.

Rush -hehahahaha bardzo śmieszne :lol:

Czechu fizykę albo rozumiesz albo kujesz na blachę (moim zdaniem łatwiej jest zrozumieć- bo wszystko co się tam dzieje jest stałe i niezmienne. Z at2/2 żaden kwiatek z różowymi płatkami nie wyskoczy- wynik będzie liczbowy i prosty do zinterpretowania. Fizyka to same martwe liczby, poza tym jeśli rozumiesz fizykę świat staje się łatwiejszy do zrozumienia (wyłączając głupotę ludzką))

Czechu coś Ci powiem w tajemnicy - też jej nie rozumiem a na maturze z fizy miałem kieszeń pełną ściągawek i to takich rozmiaru dłoni...

...niestety i tak nie trafiłem w pytania, ale całość poszła dobrze a nawet bardzo dobrze :bag:

Kosa 325-ten mój wywód to uproszczenie- nie ma potrzeby wbijać się w niepotrzebne teorie i zjawiska. Dobrze zauważyłeś, że jest to przybliżenie bo cyferki i tak powiedzą swoje i różnica będzie widoczna tak czy siak- Ciekawym parametrem, który pominąłem jest tutaj tarcie. Gdyby brać to pod uwagę nawet rozmiar opon byłby już ważny (powierzchnia styku z podłożem bo na razie zakładamy że nasze e30 nie wytwarzają żadnego oporu toczenia (straty energii) lub, że wręcz jadą na podłogach po asfalcie- takie proste uproszczenie) Wczoraj też dowiedziałem się, że cała akcja miała miejsce na macie poślizgowej także też niektóre parametry już by się zmieniały... <bmw_1>

Woz- jesteś w błędzie, ale nie martw się część ludzkości nie wierzy w istnienie bakterii a nie tak dawno uważano, że ziemia jest płaska jak naleśnik czy tortilla- co kto bardziej lubi :4:

Kpspr ale o sooooo chosiiii pszszszeeee Pana ?:drunk:

[E34-Patryk]

Zawsze lubiłem fizykę i chyba masz rację łatwiej zrozumieć co się wokół nas dzieje jak trochę rozumiemy fizykę, ale liczyć mi sie nie chciało tym bardziej, że zapłacili za to kolesiom z telewizorni, a ja akurat oglądałem ten program, który chyba większość z nas lubi, a o którym mowa była wyżej. W każdym razie zazdroszczę takiej ilości wolnego czasu Wujek, mi zawsze na wszystko brakuje czasu ( choć jest to pojęcie względne ) a Ty mogłeś stworzyć takiego posta, ehh. Nic tylko zazdroszczę.

[Gość dirty.73]

a nie tak dawno uważano, że ziemia jest płaska jak naleśnik czy tortilla- co kto bardziej lubi :4:

:

he,he a nie jest?

[Dyziu]

nic się nie sumuje robili doświadczenie w pogromcach mitu!!! tzn jadą dwa aut po 50 na liczniku. i bum czołówka!!! i to jest odpowiednikiem uderzenia przy 50!!!!

[Gość Mordulec]

nic się nie sumuje robili doświadczenie w pogromcach mitu!!! tzn jadą dwa aut po 50 na liczniku. i bum czołówka!!! i to jest odpowiednikiem uderzenia przy 50!!!!

Trochę mnie dynia nawala po wczorajszej nocy i dzisiejszym poranku :drunk: ..... ale gdyby było tak jak mówisz to w obu wariantach byłoby tak samo

Auto A i Auto B

1) Auto A jedzie z prędkością 50kmh , Auto B stoi w miejscu ...... dzwon i wychodzi 50kmh

2) Auto A jedzie z prędkością 50kmh , Auto B jedzie z przeciwka również z 50kmh ..... dzwon i co znów zderzenie przy 50kmh ?? mimo że mamy do dyspozycji o połowę większą Energię kinetyczną niż w pierwszym przypadku ?? Auto B ma taki sam wektor prędkości (50kmh) ale o przeciwnym zwrocie i też wyjdzie taki sam wynik ?? .... tak tylko pytam :drunk:

Co do pogromców mitów to niekiedy to jest dorabianie teorii do faktów , zresztą hamerykanie łykną wszystko byle było atrakcyjnie i efektownie podane :lol:

[korni8808]

ale ściana nie jest chyba barierą odkształcalną, tak jak samochód więc porównania

auto-ściana

auto- auto

jest chyba mało porównywalne

dlategto trzeba by zrobic test z przykładów mordulca

za kazdym razem auto-auto

[rush]

ale zawsze ludzie zadaja sobie pytanie czy beda takie same zniszczenia jak przy uderzeniu z dwukrotnie wieksza predkoscia wlasnie w sciane a nie w zaparkowany samochod