被汽车撞,会被撞飞还是碾过?
取决于什么呢?
取决于减肥是否成功
成功的飞起
失败的肉泥
取决于速度,质量,还有刹车距离。
速度太快
质量低速度足够快就会有撞飞的可能。质量比较大的不太会飞起来。
我考虑了一个极度简化的模型:假设人和车都是理想的刚体,忽略人体宽度的影响;正面碰撞,发生在一个点上并且是完全弹性碰撞;碰撞之前人相对于地面静止不动,如下图。碰撞点O可能是保险杠前端,也可能是引擎盖前端,反正就是车头某一点。PPT画的图,略丑请见谅
F是碰撞过程中的冲力,如果考察碰撞时间 的话,可以根据这里面的冲量关系 把F算出来。人和地面间的摩擦力 。根据动量守恒 和能量守恒 可以把碰撞后的速度算出来 。
理想情况下,冲力和摩擦力都作用于人的质心。
在 时,也就是下半张图,冲力和摩擦力的力矩方向是一致的( 时,冲力的力臂是0,因此力矩也是0),都会使人逆时针旋转(狗头),也就是向前倒,然后被“碾过”。
上半张图,即 时,冲力和摩擦力的力矩方向相反,这就取决于谁更大了。冲力和摩擦力的力臂非别是 ,那么力矩分别可表示为 。当 比较大时,总力矩将使人顺时针旋转,然后撞到引擎盖上被撞飞。反之,则和下半张图的情形类似,被碾过。而如果恰好 ,那么总力矩为0,人会沿马路减速滑行(狗头×2)。
如果我们考虑这个比值 ,可以得到一些定性的结论:一般来说,人身高越高、碰撞点(和人身高、车高都有关)越低、车速越快、地面越滑、碰撞时间越短,越容易发生“撞飞”的事故。
结合一点实际的话,如果“人”是小孩子,或者“车”是货车,那人就很容易被撞倒碾压,对应于前面那张图的下半部分。对于成年人和较小型的车辆来说,以一个身高1.7 m,体重60 kg的成年人为例,通常小轿车重约一两吨,这里取1.5 t(事实上由于通常m<<M, 比值的第二项可以直接按1算),碰撞点假设在大腿部,约60 cm,再假设鞋底是橡胶的,普通橡胶和沥青路面的摩擦系数可以取0.25,重力加速度取海平面值的话,也就是 ,要使 的话,只要 (这个值不是加速度的意思)。也就是说,如果碰撞时间 取 的话,一辆小轿车的速度只要以 (和一般成年人步行速度差不多)的速度撞向一个成年人,就可以让这个人往引擎盖的方向倾倒;如果是正常行驶,比如时速40公里(约 ),就很有可能把人撞飞了。
注:以上提到的“人”都是开头假设里所述的“刚性人”。
顺带一提,这个 挺复杂的,跟很多因素有关,比如车速,再比如同样速度撞上大肚腩(不太刚性)的 肯定比撞上大肌霸(比较刚性)的 大一些。(注:此处的“刚性”和“阳刚”毫无关联。)
最后也是最重要的:珍爱生命,注意交通安全!
没有调查就没有发言权,作为一个实验学科的学生,我建议还是得多试,试个十来百把就能收集足够多的数据,然后把数据Plot一下就知道到底是撞飞还是碾过了。
我真踏马机智
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