Energie a deformace

Myslím si, že při střetu vozidel proti sobě při rychlosti 50/km, se rychlost sčítá, ale beton je beton. Kdo odpoví, jako další? PT /stařenka/

Také si myslím, že se rychlost sčítá.Myslím si,že náraz do betonu je horší,nebot auto se o něj doslova rozpleskne.Kdežto při srážce aut se auta stočí do boku a odmrští se od sebe a ještě kus letí nebo se kutálí.Tím se energie nárazu rozloží a ztlumí-podobně, jako když skáčeme z výšky,maximálně se odrazíme a pád rozložíme do překulení.Myslím si , že by po nárazu rozhodně nezůstala zapasovaná do sebe.Rozbití aut by bylo asi stejné.(Kdyby nás slyšely manželky,řekly by: Pánové,vaše starosti bych si s váma ráda vyměnila).

Jeje. Pasivni bezpecnost vozidel. Me oblibene.

Pozor. Pri stanoveni deformaci se nescitaji rychlosti, ale kineticka energie. V tom je rozdil.

1. pripad:

Dve stejna auta. Hmotnost m, rychlost v.

Kineticka energie vozu:

Ek1=1/2*m*v^2

Ek2=1/2*m*v^2

Ek=Ek1+Ek2=1/2*m*v^2+1/2*m*v^2=m*v^2

Deformacni energie vozu:

Kazdy vuz je schopen pojmout do svych deformacnich zon urcite mnozstvi energie, ktera se spotrebuje prave na deformovani jednotlivych prvku (plus nejaka energie na vyvin tepla).

Jelikoz se jedna o dva stejne vozy, rozdeli se deformace rovnomerne (na pul)

Tedy na jeden vuz pripadne Ek/2=1/2*m*v^2 deformacni energie.

2. pripad:

Naraz do pevne prekazky.

Prekazka nema kinetickou energii zadnou, vuz ma kinetickou energii Ek=1/2*m*v^2

Pokud nedojde k sebemensi deformaci prekazky, tak pak je deformacni energie vozidla rovna kineticke energii.

Tedy 1/2*m*v^2.

Je videt, ze deformacni energie jsou stejne a stejne tedy budou i deformace automobilu.

To ovsem neznamena, ze budou stejne i nasledky pro posadku:

Kdyz se deformuji dva stejne vozy. Je celkova draha deformaci dvakra delsi, nez pri deformaci jednoho vozu. Tedy zrychleni (respektive zpomaleni) pusobici na posadku v pripade dvou vozu bude polovicni. A velikost zrychleni je prave to, co zabiji.

_______________________________________________________________________________________________

Jiny pristup pro stanoveni pusobicich sil.

Jedno auto o hmotnosti m jede rychlosti v. Predkem vozu narazi do pevne prekazky a behem casu t zpomali. Sila, ktera pusobi na predek vozu je tedy rovna F=m*v/t

Jedou dve auta, kazde o hmotnosti m, a rychlosti v. Deformacni zona je dvakrat tak velka, tudiz nezpomali za cas t, ale za cas 2t. Sily a rychlosti se tentokrat sectou a dostaneme F=2*m*v/(2*t) tedy opet F=m*v/t.

_______________________________________________________________________________________________

A jeste neco o deformacni kompatibilite automobilu.

Zkusim nakreslit jednoduchy obrazek - graf, z ktereho to bude patrne:

Jde o tri pripady.

Nahore srazka dvou stejnych aut.

Uprostred srazka maleho a velkeho vozu.

Dole naraz do pevne, tuhe prekazky.

Na svislou osu se nanasi pusobici sila F (jeji velikost je zakreslena cervenou svislou useckou), na vodorovnou osu se nanasi deformace (jeji velikost je vyznacena modre).

Cerne uhelniky udavaji deformacni kapacitu vozu a narust deformaci. Pri jejim prekroceni (vyska uhelniku) se jiz deformace zvysuji bez nutnosti zvetsovani pusobici sily - zhrouceni.

Je videt, ze na prvnim obrazku se vozy zacnou deformovat uz od nejmensi pusobici sily a oba stejne. Tedy i deformace je rozlozena na oba vozy stejnomerne.

Na druhem obrzku je vpravo videt velke vozidlo, ktere se zacne deformovat az od urcite pusobici sily, ale male vozidlo se deformuje jiz od nejmensi sily. Tudiz jeho deformace je vetsi nez u druheho vozu - treba osobak verzus nakladak.

Na tretim obrazku je videt vpravo pevna prekazka, ktera by se zacala deformovat (zhroutila by se naraz) az pri daleko vetsi sile, nez jakou vubec snese auto, ktere do te prekazky narazi. Deformuje se tedy pouze vuz.

Je videt (tedy ne z toho meho obrazku, protoze je nesikovne nakresleny), ze deformacni vlastnosti jednoho objektu nemaji vliv na deformacni vlastnosti objektu druheho.

Jeste bych doplnil k tomu, co pise Kjanik112.

Deformacni energie se spotrebuje jednak na plastickou deformaci - nevratnou a jednak elesticou deformaci - vratnou. Tato elasticka deformace pak prave zpusobi zpetne odskoceni vozu. A je jedno, zda to byl naraz do jineho vozu ci do betonoveho sloupu, jelikoz deformacni zony maji jiste elesticke vlastnosti vzdy.

Prave tyto elasticke deformace slouzi ke zpetnemu urcovani narazove rychlosti nabouraneho vozu. Vzdalenost, jakou ma havarovany vuz od prekazky ma primou souvislost s odrazovou rychlosti po stretu a i rychlosti tesne pred stretem.

Z hlediska bezpecnosti posadky jsou elasticke vlastnosti nezadouci. Zpusobuji totiz nahle zmeny smeru zrychleni a tim komplikovana poraneni hlavne krcni patere.