Наверное не станет новостью, что все современные автомобили предполагают подход к конструированию, при котором в случае столкновения их кузов деформируется и энергия будет израсходована именно на это. Если энергия потратилась на смятие, то очевидно, что её может не хватить для повреждения того, кто едет в машине. Это так называемый деформируемый кузов. Такой кузов содержит специальные элементы и модули для рассеивания энергии удара. Это зоны смятия.
Если вспомнить кузова устаревших автомобилей, то там ни о каком расходовании энергии на деформацию не было даже и речи. Рельс на колёсах. Столкновение с препятствием на каком-нибудь классическом автомобиле было похоже по физике процесса на прыжок с балкона в железной бочке. Несмотря на то, что сам автомобиль практически не страдал, водитель и пассажиры разбивались о салон изнутри. Назовём этот подход недеформируемым кузовом.
Теперь пофантазируем и представим, что два автомобиля столкнулись. Если это два однотипных автомобиля с кузовами нового типа, то последствия будут примерно равнозначными.
Но что, если столкнулись какой-нибудь древний автомобиль из "чугуния" и современный кроссовер? Кому будет лучше?
Для точного ответа на этот вопрос нам нужно знать конкретные параметры каждого из автомобилей, их массу, угол удара, скорость движения и т.д. и т.п. Но в общих чертах физику процесса представить вполне себе можно даже и без таких уточнений.
Уместно предположить, что старый автомобиль обладает значительно большей прочностью и массой, нежели современный. Поэтому, эффект следует соизмерять с ситуацией, в который поезд сталкивается с простой машиной на железнодорожном переезде.
Исходя из классической физики, удары бывают двух типов - упругий и неупругий. Оба они подчиняются закону сохранения импульса. Из этого закона следует важная характеристика - время приложения силы.
Упругий удар подразумевает, что тела после удара разлетятся в разные стороны как мячики и обменяются импульсами. Неупругий означает, что два тела продолжат дальнейшее движение вместе, как единое целое. Примерно это мы и видим, когда поезд тащит за собой несчастный грузовик, который застрял на переезде.
Теперь вопрос о сохранности водителя.
Пострадает ли машинист поезда, если он столкнется лоб в лоб с легковушкой? Очень вряд ли. Но точно не потому, что оба транспортных средства не обменяются импульсами.
Просто легковушка (или грузовичок) разрушится раньше, чем энергия начнёт передаваться остальным частям поезда. Её или скинет с путей, или скомкает и потащит дальше. Есть и конструктивные особенности самого поезда. Машину на рельсах подденет гребёнкой и ударится о неё сначала механизмом сцепки. В то время, как сама машина сразу начнёт деформироваться. Это может спасти машиниста. Энергия тоже будет рассеиваться, но не на смятие.
Если на таракана падает камень, то деформация таракана столь интенсивна, что камень не испытывает никаких ощутимых воздействий. Хотя третий закон Ньютона и продолжает работать. Но это совсем другое.
Сценарий применительно к автомобилям, скорее всего, будет таким.
При столкновении недеформируемого автомобиля с деформируемым, если масса и скорость первого окажутся больше, чем у второго, то недеформируемый просто "намотает на себя" деформируемый и поедет дальше.
То, получит ли какие-то повреждения водитель устаревшего автомобиля, зависит от того, насколько долго будет продолжаться это соударение и деформация современного автомобиля.
Если за время приложения силы автомобиль старого типа не успеет начать деформироваться в виду значительно большей прочности, а сила не будет прилагаться долго (ведь новый автомобиль просто разорвёт на части), то вероятно водитель уцелеет. Скорее всего энергия тут будет рассеяна на всякие второстепенные взаимодействия, а так как импульс незначителен (относительно массы этого автомобиля), значительного урона не будет. Гораздо хуже было бы врезаться в гранитную стену. Она не деформируется, тогда как в случае пары старый+новый автомобиль, деформация нового поможет спасти и старый.
Для автомобиля нового типа картина иная - жизнь водителя будет зависеть от того, что случится раньше. Рассеется вся энергия, которая получена от старого автомобиля при ударе или деформация дойдет до основной части кузова и кабины. Это тоже зависит от времени приложения силы, что следует в том числе и из закона сохранения импульса.
Так или иначе, каждый раз все показатели следует рассчитывать, прежде, чем делать окончательные вывод.
Все современные источники твердят, что зоны смятия - это круто. Но так это далеко не всегда. Многое зависит от конкретной ситуации и универсального рецепта нет.
Главное не забывать, что водитель супер-прочного автомобиля не разобьется о кабину изнутри только в случаях, если соударение окончится раньше, чем удар дойдет до него. Если рассматривать сильный удар, то в противостоянии прочного кузова и кузова деформируемого шансов всё-таки побольше у кузова недеформируемого. Очень вероятно, что летящий гигант сомнет встречное препятствие как коробок от спичек.
---
⚡ Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!
📟 Ещё больше интересных статей в блоге на моем сайте!
👉💖 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект.
✅ Подписывайтесь и обязательно читайте статьи целиком!