O que é pior: carro x carro ou carro x parede?

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Então eu me questionei sobre o que poderia ser pior para o motorista ... uma colisão de dois carros idênticos em velocidade igual (colisão frontal) ou o mesmo carro com a mesma velocidade colidindo com uma parede? O primeiro caso que vejo dobraria o impacto, mas também absorveria a energia na outra estrutura do carro, caso contrário, em uma parede sólida e rígida, toda a energia voltaria ao veículo.

Qual situação é pior para os passageiros?

automotive-engineering safety Alessandro Nardinelli
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Relacionada em Física: Lesões e números
Mast
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"Mesmo carro com a mesma velocidade ..." estamos falando de velocidade absoluta ou velocidade em relação ao objeto de colisão? Dois carros cada viajando 50 km / h batendo a cabeça no VS um carro viajando a 50 ou 100 km / h atingindo uma parede ideal?
Myles
@Myles: Eu tenho certeza que ele Alessandro quis dizer velocidade absoluta, com todos os carros viajando a 50 km / h.
Nicolas Raoul
O muro não tem motorista nem passageiros, dois carros é pior.
Hernán Eche 12/02
A pergunta diz "colidir com uma parede", mas também diz "uma parede sólida e rígida". Eu suspeito que você quis dizer "entrar" em vez de "passar", mas seria bom saber com certeza o que você realmente queria.
Ray Butterworth

Respostas:

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Do ponto de vista do motorista de um carro, impactar outro carro é tão ruim quanto bater contra uma parede ideal (uma parede com deformação zero).

Se houvesse um plano de reflexão entre os dois carros, então vs. carro seria exatamente igual a contra parede (os pontos de contacto entre ambos os carros estariam todos no mesmo plano, devido à reflexão, para que cada carro poderia ser considerado uma parede para o outro). Mas essa reflexão plana não existe:

Carros batem de cima

Em vez disso, o que temos é uma reflexão rotacional dupla .

Digamos que a parte esquerda do carro seja mais pesada que a parte direita. As partes esquerda e direita serão esmagadas de maneira diferente, com a parte esquerda de cada carro indo mais longe do que se houvesse uma parede imóvel. As partes pesadas de cada carro deslizam uma ao lado da outra, com muita energia absorvida pela deformação do aço e uma distância maior entre o ponto de impacto e o ponto final, diminuindo a desaceleração. Nesse cenário, se você estiver sentado do lado pesado, terá sorte, mas se estiver sentado do lado leve, poderá ser pior do que uma parede.

Além disso, em vez de todas as forças terem a mesma direção, parte da energia será convertida em rotação , o que pode ser uma coisa boa ou ruim dependendo de onde você estiver sentado.

Finalmente, os carros têm algumas vigas estruturais rígidas (ou peças que podem ser consideradas vigas) e a maior parte do restante é mais suave. Se bater em uma parede, a desaceleração é imensa assim que um feixe toca a parede. Se bater em outro carro, as vigas provavelmente entrarão nas partes moles do outro carro. Aqui, novamente, a distância entre o ponto de impacto e a posição final será maior, portanto, uma desaceleração menos violenta. Isso é especialmente verdade em velocidade muito alta, com vigas de cada carro perfurando a maior parte do carro oposto.

Em suma, colidir com uma parede ideal é provavelmente um pouco pior do que colidir com outro carro, mas é melhor dirigir com segurança e evitar colisões :-)

Nicolas Raoul
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Não concordo que a reflexão do plano a torne exatamente igual. No estojo carro x carro, os dois carros têm zonas de deformação projetadas para transformar a energia cinética do impacto em deformação do carro, em vez de permitir que ele transmita aos passageiros e aumente o tempo durante o qual a desaceleração ocorre. Carro vs. carro, portanto, dobrará o benefício dessas zonas de deformação.
Jack Aidley
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@JackAidley Digamos que você tenha conhecimento completo de exatamente um carro envolvido em uma colisão. Você sabe que ela colidiu com uma imagem espelhada perfeita de si mesma ou com uma parede infinitamente forte. Como você distinguiria, baseado unicamente em sua observação onisciente do carro, se ele atingiu outro carro ou uma parede? O segundo carro contribui com outra zona de deformação, mas também contribui com muita energia que a parede não possui. Eu não acho que você poderia distinguir entre eles.
Air
@JackAidley Você tem exatamente o dobro da absorção, mas exatamente o dobro da energia para absorver. O outro carro está se movendo com a mesma velocidade, contribuindo com tanta energia.
Rick
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No limite dos carros serem idênticos e da parede imutável, eu argumentaria que as duas situações são as mesmas baseadas em simetria.

Considere a colisão dos dois carros sem parede. A conservação do momento implica que o resultado final são os dois carros parados. Se eles se baterem perfeitamente, os veículos dobrarão e absorverão a energia de forma idêntica.

Agora imagine colocar uma parede completamente inflexível entre os dois carros enquanto colidem. Nada sobre a situação muda; os carros ainda terminam parados e absorvem energia da mesma maneira.

Se você considerar uma parede que cai ao ser atropelada, bater nela é mais segura. Negligenciar o perigo adicional de tijolos voadores e um edifício em cima do seu carro.

Chris Mueller
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Isto está errado. Os dois carros colidindo um com o outro não reagirão de forma idêntica porque não são espelhados, o assento do motorista está do mesmo lado em cada carro. Isso resulta em um resultado diferente quando os carros colidem porque a distribuição de massa não é idêntica. A menos que você esteja dirigindo para uma cópia exata do seu carro, os carros derrapam um pouco longe do centro da colisão, resultando em um resultado diferente. Por exemplo, o banco do passageiro pode ser esmagado mais do que o do motorista.
Rodolphito
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Não é apenas o banco do condutor também, o motor é assimétrico, a entrada de combustível está presente apenas em um dos lados, etc etc
rodolphito
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Mythbusters testado isso em 2010. mythbustersresults.com/mythssion-control
Taemyr
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@Rodolvertice Você salientou corretamente que os carros não exibem uma simetria perfeita no espelho. No entanto, como o centro de massa de um veículo é mantido próximo ao centro do veículo, o efeito é bastante pequeno. No limite do corpo rígido, apenas resulta na conservação de parte do movimento na forma de momento angular. As colisões reais são obviamente muito mais confusas e o experimento é a melhor maneira de determinar a realidade. Como Taemyr apontou, os caçadores de mitos fizeram o experimento e 'confirmaram' o resultado do meu argumento de simetria.
9138 Chris Mueller
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@ChrisMueller Não estamos fazendo mecânica de corpos rígidos, de modo que o centro de massa, próximo ao centro de volume, não conta muito. Acidentes de carro deformam os veículos significativamente, e uma enorme quantidade de engenharia é aplicada ao gerenciamento dessa deformação.
David Richerby
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A resposta vai depender da parede e do outro carro.

Considere a comparação com uma parede ideal e imóvel. No caso de uma colisão hipotética entre um Humvee (2500 KG) e um Fusca (850 KG), para o Humvee "vs. carro" é melhor , enquanto para o Besouro "vs. parede" é melhor .

Agora considere a comparação com uma parede fina e macia de papel. Para o Humvee e o Beetle "vs. parede" é melhor .

dotancohen
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Eu me pergunto como esse Fusca se sairia!
dotancohen
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A questão diz "mesmo carro", embora ;-)
Nicolas Raoul
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Acho que você não viu o episódio Mythbusters sobre isso. Então, veja este artigo que explica por que eles estão corretos, pois a explicação de Mythbuster deixa algo a desejar.

Em suma, é exatamente o mesmo. No exemplo de 2 carros, cada carro tem a mesma quantidade de energia (um no outro e o exemplo no carro 1), pois todos estão na mesma velocidade (e têm a mesma massa). No acidente de dois carros, a energia total no acidente é dobrada, no entanto, a energia é distribuída igualmente entre os dois carros. Portanto, a energia de cada carro é idêntica a um único carro atingindo uma parede estriada. Os testes no Mythbusters ilustram isso.

dberm22
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