大小车撞车的物理分析

来源: 曲肱而枕于 2012-12-06 14:27:06 [档案] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读：次 (1864 bytes)

其实大小车撞车的主要过程用高中物理就能清楚地给出答案。

大家在争论中都提到，现在车的安全设计都能让车体在碰撞中被压缩，从而达到吸收能量保护乘客的目的。碰撞测试也显示大车和小车在撞墙时几乎是一样安全。可是经常又有人说大车比小车要安全的多。到底是怎么回事呢？是物理原理只是书本理想条件，还是测试过程太简单，或者日常经验的直观感觉不真实？

其实问题用物理大致分析起来很简单。就是两件事，（1）两辆车相撞动量守恒，（2）两辆车的动能和不守恒。注意啊，不时能量不守恒。而是动能和不守恒，应为部分的动能被转变成其他能量了。假设车都是安全设计的，碰撞可以用近似为完全非弹性碰撞（就像两砣泥摔到一起）。

这样问题就很清楚了：

（1）车直接撞墙的例子

这个必较简单。假设车头被压缩吸收能量，那么碰撞后的速度是0。不管大车小车的减速过程是近似的，主要由结构的压缩变形速度决定。各家设计优化后的结果应该都还不错（不然过不了关）。所以碰撞测试的结果都近似。

（2）大车小车对撞的例子

比如两辆车，一辆是大SUV，重6000 lbs，一辆是小Sedan,重2000 lbs。分别速度都是45迈迎头撞。假设车头都被压缩吸收能量（即近似为完全非弹性碰撞，象两砣泥一样），那么碰撞后的速度是多少呢？动量守恒啊，所以是22.5迈（就是 (6000 * 45 - 2000 * 45) / (6000 + 2000) )。

但是注意了，这个22.5迈是沿大车原来的方向。也就是说大车是从45迈减到22.5迈，变了22.5迈。小车是从45迈变成反方向22.5迈，变了67.5迈。近似的说，大车相当于以22.5迈速度撞上一堵墙停下来（应该没有大碍，现在的车15迈以下撞都不会有任何损害）。小车相当于以67.5迈速度撞上一堵墙停下来（这个就不是一个小撞了）。

所以理论，测试，和实际经验都一致了。结果很清楚：

（1）从物理原理可以说明撞墙结果近似的车，对撞的时候重的还是占很大优势；
（2）现实生活中，车车相撞的事故应该比车墙相撞的事故更常见；
（3）重车在车车相撞中占很大优势（或者说更安全）；
（4）如果你开小车，请小心驾驶，尽量避免和别的车碰撞（不得已尽量撞墙）；
（5）如果你开大车，请小心驾驶（因为你有一个更大的武器）。