汽车相撞的物理问题

显示全部楼层 · 2011-1-19 14:59:54

一辆车以100km/h的速度行驶，迎头撞上另一辆以100km/h对向开来的车，则相当于这辆车以__的速度撞上一堵墙。求物理解释。
直觉上觉得该是200km/h，但是我也做了100km/h的论证，感觉能说通，是否正确？
(1) 根据牛顿第三定律，两个物体相互作用时，如果有一道力作用于其中一个物体，那么必有一道大小相等，方向相反的力作用在另一个物体。
当两辆车相撞时，甲对乙的力改变了乙的动量，乙对甲的力改变了甲的动量。
甲车撞墙，墙对甲车的力改变了甲车的动量。
两种情况甲车的动量都是从质量m*100降至0，因此相当。
这个大概就是331782491说的开始速度都是100，结果都是停下来。
(2)根据能量守恒定律，两车对撞的动能合计2*1/2m*v^2，碰撞结束后动能为0，车辆变形各自吸收了1/2m*v^2转换为各自的内能（即车辆浮云的程度）。
一车撞墙，墙是刚性的几乎不吸收能量，车吸收自身动能1/2m*v^2，因此100km/h撞墙与与两车以100km/h对撞时相同。

千问 · 2011-1-19 14:59:54

答案是200km/m.你可以往那样想：墙是不动的，它的速度为0，因为它相对于大地是不动的。而现在它撞上一个有速度的汽车。我们假定以与它相撞汽车为参照物，则根据相对性知：与它相撞的车的速度即为0，它的速度为200Km/m。这个实际上就是参照性的选取问题，我们应看到的是选取为参照物的物体它的速度为0，即为静止的。但是正是因为这样呀，牛顿才很多年没有被人们所超越，呵呵，如果你知识过硬的话，可以学学爱因斯坦的相对论。

千问 · 2011-1-19 14:59:54

可以使用动量守恒，算出车碰撞前的动量以及碰后的动量，用动量差的一半即是它去撞墙时的动量，用这个动量除以质量即是速度，由于你没说两辆车质量是否相等，我假设车质量为m1,m2,m1v1-m2v2=m1u1+m2u2(动量守恒)0.5*m1*v1^2+0.5*m2*v2^2=0.5*m1*u1^2+0.5*m2*u2^2（能量守恒）Δp=m1(v1-u

千问 · 2011-1-19 14:59:54

要看车子的坚固程度假如车子以100km/h以下的速度撞墙上就坏了，那么100km/h撞车与撞墙没区别假如车子速度v（100km/h<v<200km/h）撞墙能撞坏，则相当于这辆车一速度v装墙假如车子速度大于200km/h撞墙才能坏，此时，相当于以200km/h的速度撞墙

千问 · 2011-1-19 14:59:54

由于动能及动量都具有相对性，根据参考系的定义以及相对性，以其中一辆车作为参考系，另一辆车相对于这辆车的速度就应该为200km/h，从能量损失的观点来看的话，两次所针对的不是同一参考系，不能进行这样的分析

千问 · 2011-1-19 14:59:54

200km/h这是相对速度，以这辆车速度的方向为正方向，则它的速度为+100km/h，而迎面那辆车速度为-100km/h,相对速度就是100-(-100）=200km/h。