Re: [新聞] 閃貓撞破護欄 yaris墜橋15米駕駛驚魂
我覺得齁,這題可以用衝量來解
衝量J:衝量被定義為動量的變化量,是物體所受作用力與作用時間的乘積,為向量。由
於是動量的變化量,所以單位也可表示為kg.m/s。公式則可以寫為J=FΔt=ΔP=mΔv,其
中F代表淨外力的大小,Δt代表外力作用的時間,ΔP代表動量的變化量,m代表物體的質
量,Δv則代表物體在受淨外力作用時間內速度的變化量。
因此重點就是在求撞擊瞬間的ΔP了===> F=ΔP/Δt
由公式可知因為輪胎+避震的關係Δt越大所受衝擊力就會越小
那既然要求撞擊瞬間的ΔP也就是求mΔv了
那麼撞擊瞬間的速度怎麼求呢?
鉛直方向的速度剛那位同學已經幫我們求出來了61.73(公里/小時) 算60好了
水平方向的速度看圖可知水平位移不會太大,落點離橋相當近,撞斷護欄+上踩剎車時速
假設降到水平速度20(公里/小時)好了,再由畢氏定理算出撞擊瞬間的速度是
63.24(公里/小時) https://i.imgur.com/AzBu2dv.jpg
![](https://i.imgur.com/AzBu2dv.jpg)
再考慮空氣阻力,所以撞擊瞬間的速度應該是小於60(公里/小時)的
Δt呢就是緩衝作用時間的長短,F=ΔP/Δt,剩下的就沒什麼問題了
※ 引述《AirCondition (MJ<<<冷氣)》之銘言:
: 假設不考慮空氣阻力,
: 15公尺高,
: 用能量轉換的方式換算末速度,
: mgh=0.5mv^2
: m是質量
: g是地球重力(以9.8公尺/平方秒計)
: v是速度(公尺/秒)
: h是高度(公尺)
: 1.m消掉
: gh=0.5v^2
: 2.移向加代入
: v=(2gh)^0.5
: =(2*9.8*15)^0.5
: =294開平方根
: =17.15(公尺/秒)
: =61.73(公里/小時)
: 好啦其實忽略空氣阻力也才等於時速61.73公里撞牆,
: 考慮空氣阻力有可能不到60公里,
: 撞擊測試仍然不具參考價值,謝謝
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: 推 haha653: 強 02/20 13:04
: 推 sorkayi: 看不懂又覺得好像哪裡怪怪的給推 02/20 13:04
: 喔我文組啦,坐等被理組噓爆
: → balalemu: V^2=V0^2+2gh就好了..國中理化公式.. 02/20 13:07
: 喔其實是習慣啦,
: 因為複雜運動用能量算通常比較簡單
: → arcross: 你直接用0.5gt^2=15m 就不用算這麼多啦 02/20 13:09
: → arcross: 自由落體速度不需考慮質量 02/20 13:09
: → HD0621: 1+1=2 02/20 13:10
: → balalemu: 怪的是V0不是0所以怪怪的.你那個是位能變動能.自由落體 02/20 13:10
: y軸方向速度是0沒錯吧
: → arcross: y方向的v0當然是0啊 02/20 13:11
: 喔我知道了,還要算他X軸的速度,
: 因為其實是會累加的,
: 所以直接累加他撞出護欄的速度去累加,
: 因為假設落地後速度歸零,
: 也就是三軸的方向都歸零,
: 也就是本來的動能加重力位能都轉換成衝擊,
: 也就相當於初速度(假設40km/h)的速度加上重力位能產生的y軸末速度所產生的能量,
: 所以相當於100公里的時速撞牆,
: 那這樣就有點痛了
: → gx9900824: 你沒推算成年人體重 肌肉骨骼分布 之可承受最大作用力 02/20 13:13
: ※ 編輯: AirCondition (49.215.180.25), 02/20/2019 13:16:22
: 推 Ho1liday: 還好啦,都撞破護欄了,水平速度剩沒多少,原po忽略也 02/20 13:16
: → Ho1liday: 還能接受 02/20 13:16
: → GY4: 為什麼要算X軸速度 他向下撞擊看Y軸就好 02/20 13:46
: → YJM1106: X軸有速度的話 也是有能量呀 02/20 13:54
: → YJM1106: 難不成 時速1000公里 給他個10公尺下墜 撞擊停止就沒事了 02/20 13:55
: → YJM1106: 嗎QQ 02/20 13:55
: 推 brrrr42: 文組先推 避免被說看不懂 02/20 13:57
: → arcross: 有X方向撞擊 才要看X方向的運動 但他是撞地板不是撞牆 02/20 14:00
: 喔對欸,假設地面跟X軸平行,
: 那其實X方向的運動不會造成衝擊欸
: 我修正修正
: 推 coollfd: 柯南 引爆摩天樓 劇場版 02/20 14:29
: ※ 編輯: AirCondition (49.215.180.25), 02/20/2019 14:32:09
: 推 wwf1588: 你的分析讓我想到 02/20 15:03
: → wwf1588: 利用地球間漲a心引力、宇宙間的萬有引力、再加上你和敵 02/20 15:03
: → fk65731: 要昏倒了 ,當車碰地時,難道不是靜止了?x方向的動能當 02/20 15:24
: → fk65731: 然還是被地面吸收啦 02/20 15:24
: → fk65731: 不管是以形變或是摩擦力,x軸的能量終究被地面吸光了 02/20 15:27
: 但如果地面平行於X軸,
: 落地的第一衝擊就只有y分量的速度造成的,
: x軸向的速度會由後續在地面滑行的摩擦力消除掉
: ※ 編輯: AirCondition (49.215.180.25), 02/20/2019 15:51:34
: 推 AssKisser: 看不下去了 這個很基本的 想要分析力學時請畫出free bo 02/20 16:28
: → AssKisser: dy diagram 就很清楚明瞭 02/20 16:28
: 推 AssKisser: 看來元po可能要google一下牛頓第二運動定律 F=ma 02/20 16:32
: 推 AssKisser: 加速度才會跟力有關係 速度跟力沒有關係 動者恆動 靜 02/20 16:34
: → AssKisser: 者恆靜 (牛頓第一運動定律) 02/20 16:35
: 推 AssKisser: fk大說的正確 其他人有的錯的離譜 02/20 16:40
: 推 pnsboy: 都衝破護欄了初速不為0 怎麼會用自由落體 02/20 16:48
: 推 pnsboy: 也不會垂直落下 應該看高中物理拋物線那章 02/20 16:54
: → YJM1106: 要是衝破護欄的速度每秒10幾公里 它根本就不會撞到地面 02/20 16:55
: 推 arcross: 我有點不懂 如果車不會撞到地面 他會飄在空中嗎? 02/20 16:58
: → YJM1106: 飛向宇宙浩瀚無垠 02/20 16:59
: 推 arcross: 精確一點說 初速的垂直分量為0 02/20 17:02
: 推 depe5175: 還好我是文組 02/20 17:03
: → arcross: 所以車子落地後X軸方向的運動會和撞護欄前相通 02/20 17:03
: → arcross: 繼續以初速水平移動 02/20 17:03
: → arcross: 而車子Y軸方向的撞擊 應該和原PO算的一樣 視為自由落體 02/20 17:04
: → arcross: 以上是在車子結構不破壞 撞擊前後運動能力不變的前提下 02/20 17:05
: → arcross: 雖然運動是拋物線 但跟撞擊有關的y方向分量 視為自由落體 02/20 17:06
: 推 arcross: 如果覺得這樣講太白話 V0Sin0=0這樣會不會比較好理解? 02/20 17:11
: 推 jason401310: 落地瞬間的受力是斜的不是垂直的,除非真的沒有水平方 02/20 17:19
: → jason401310: 向的速度. 02/20 17:19
: 推 arcross: 落地瞬間受力是斜的 所以撞擊力分成垂直方量和水平分量 02/20 17:24
: → arcross: 垂直分量發生了撞擊地面 水平分量使車體繼續往前滑行 02/20 17:24
: → arcross: 所以要論落地後的"撞擊" 可以只考慮垂直分量 02/20 17:27
: 推 jason401310: 撞擊力的水平分量怎麼讓車子滑行? 02/20 17:28
: 推 arcross: 因為車子有輪子 車子受到水平方向的力 就會水平移動 02/20 17:30
: 推 jason401310: ...... 02/20 17:31
: → arcross: 簡稱滑行 02/20 17:31
: 推 arcross: 你可能覺得很奇怪撞擊力的水平分力不拿來撞還叫撞擊力嗎 02/20 17:37
: → arcross: 但車子也很無奈啊 地板是平的 水平方向就沒東西能撞啊 02/20 17:38
: 推 jason401310: 其實沒東西撞還是能受力. 02/20 17:44
: 可是現在就是在討論撞擊不是嗎?
: 推 arcross: 恩 車子受力了 所以水平向前移動 02/20 17:48
: → arcross: 簡稱滑行 02/20 17:48
: ※ 編輯: AirCondition (49.215.180.25), 02/20/2019 18:08:05
: 推 snowxmas: 內文推文都看不懂 有沒有結論? 02/20 19:20
: 推 AssKisser: 要看實際撞到地面後車有沿著地面滑行嗎? 如果x方向的 02/20 20:51
: → AssKisser: 速度在落地後都沒改變 這表示地面是完全無摩擦的光滑 02/20 20:51
: → AssKisser: 表面 02/20 20:51
: 推 AssKisser: 但我想這車在落地後應該不會繼續延x方向移動 即使有延x 02/20 20:58
: → AssKisser: 方向移動的距離也相當有限 02/20 20:58
: 推 AssKisser: 所以落地的撞擊力 不會只有y方向 是x和y的合力 02/20 21:02
: 這說法我認同,
: 因為摩擦力已經大到無法忽略
: ※ 編輯: AirCondition (101.15.141.4), 02/20/2019 21:55:49
: → fk65731: ar大的滑行太理想了,重點就在地板不是平的,且還會型變 02/20 22:21
: → fk65731: 而且車子也不是理想鋼體 02/20 22:29
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推
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推
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