作者Entropy1988 (EDward)
看板Physics
标题Re: [闲聊] 被车撞会让时速超越车子吗?
时间Sun Apr 7 12:46:31 2013
我想车子质量如果是人体的很多倍的话应该是容易想像的特例,
冲撞前後车子的速度变化很少,
所以我就想车子的质量非常大,像地球那样,让它的速度变化几乎可以忽略。
如果案例是车子用速度V从左边撞上速度0的路人,来讨论碰撞情形,
那我尝试换一个参考座标系(B),这样路人用就速度-V从右边撞上一个固定住的车子。
在(B)里面观察,路人从右边冲过来,然後撞上车子。
车子看起来是固定的,路人就像是撞上了坚固的墙一样,重重撞在上面,
考虑到人体有一些弹性,人体应该会有一些反弹,
这样的话路人在碰撞後就会以某个速度u向右边移动,当然u的大小比V小得多,
非弹性碰撞当然会这样。
现在将(B)里面观察到的东西转换为原来的参考座标系的话,
车子始终用速度V移动。路人在碰撞前速度0,碰撞後速度变成
u+V
在(B)里面看是u;在原来的参考座标系里面看就变成u+V。
假如u是0的话,那路人就是碰撞後一直黏在车子上。
在这样的案例里面,想要提升路人在碰撞後的 u 的话,
增加一开始的车速V可能有效。我不清楚u如何随V而变化,
也许V增大u也会增大。
另外一方面是思考当V固定的时候如何提升u。人体的特性直接影响到u。
这里的课题是让人体尽量有效率地从车子反弹,这样u才会大。
在(B)里面观察碰撞,
假设人体弹性极佳,像皮球,那人体就会用-V从右边过来,碰到车子反弹,
用差不多是V的速度往右边离开。u大约是V。但其实人体不是很有效的弹性物,
例如里面有大量液体、会碎裂的东西,很容易吸收能量。
我认为可以在车头安装弹簧。在(B)里面观察,路人碰上去以後,
弹簧会压缩,动能会转化成弹簧的弹性位能,
而不是像之前大部分的动能被路人身体吸收,
之後储存的弹性位能又释放出来换成路人的动能。
因为能量比较少浪费在人体里,所以u可以提升。
最好弹簧弹性系数小、长度够长。弹性系数太大的话能量又会浪费在让人体变形上。
这是车子质量很大的一种特例。
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◆ From: 1.34.54.3
1F:推 mangochu:恩 讲解精辟 不过参考座标(B)是指什麽阿 04/09 02:52
2F:→ Entropy1988:一个相对於车子速度为0的参考座标 04/09 20:44