Маленькая легковушка столкнулась с большим грузовиком

Маленькая машина столкнулась с большим грузовиком. Почему оба автомобиля испытывают одинаковую силу? Не будет ли большая машина испытывать меньшую силу, чем маленькая?

Ответы (3)

Два транспортных средства испытывают силу одинаковой величины из-за третьего закона Ньютона:

Если объект А оказывает силу Ф А Б на объекте Б , то объект Б будет проявлять перед Ф Б А на объекте А и

Ф Б А "=" − Ф А Б

Однако вы, вероятно, думаете о том, что столкновение более сильно влияет на движение автомобиля. Это можно объяснить вторым законом Ньютона. Допустим, грузовик имеет массу М а машина имеет массу м . Если величина силы, действующей на оба автомобиля, равна Ф , то величины их соответствующих ускорений равны

а т р ты с к "=" Ф М , а с а р "=" Ф м
и объединяя их, мы получаем
а т р ты с к а с а р "=" м М
Таким образом, если масса автомобиля намного меньше массы грузовика, то ускорение грузовика намного меньше, чем ускорение автомобиля, и если бы вы наблюдали за столкновением, грузовик выглядел бы как его движение не изменилось, но движение автомобиля изменится совсем немного.

Спасибо, но откуда вы знаете, что силы одинаковы?
Означает ли равная, но противоположная реакция равная, но противоположная сила?
Ага! Смотрите редактирование, где я записал третий закон Ньютона.

Силы, действующие на легковой и грузовой автомобиль, равны и противоположны друг другу. Однако сила, действующая на человека, сидящего в любом транспортном средстве, неодинакова (при условии, что рама вокруг него остается достаточно жесткой). Как объяснил Джошфизик, равные силы вызывают ускорения грузовика и автомобиля, обратно пропорциональные их массе. Если предположить, что вы, сидя в одном из этих транспортных средств, представляете собой относительно небольшую часть его общей массы, то то, что вы чувствуете, пропорционально ускорению транспортного средства вокруг вас.

Поэтому, даже не считая физического раздавливания, при столкновении лучше оказаться в более массивном автомобиле. Вспомните крайний случай. Вы едете долго, и на лобовое стекло попадает жук. Вашу машину и жука толкнули с одинаковой силой, но результирующее изменение скорости (ускорение) жука было намного выше. В результате вы, сидевшие в машине, получили гораздо лучший опыт, чем жучок.

Вы спрашивали:

Почему оба автомобиля испытывают одинаковую силу?

Главный принцип работы — сохранение импульса. (Теорема Нётер, симметрия и все такое прочее.) В течение короткого промежутка времени столкновения мы обычно предполагаем, что нет передачи импульса в систему автомобиля и грузовика или из нее. Изменения импульса называются импульсами и рассчитываются по формуле

Δ п → "=" ∫ т т + Δ т Ф → ( т ) г т
Для сохранения импульса необходимо иметь Δ п → т о т а л "=" 0 , так
Δ п → с а р "=" − Δ п → т р ты с к
Продолжительность столкновения составляет Δ т поэтому сила автомобиля на грузовике длится ровно столько, сколько сила грузовика на автомобиле. Заменяя каждый импульс интегралом, получаем
∫ т т + Δ т Ф → с → т ( т ) г т "=" − ∫ т т + Δ т Ф → т → с т ( т ) г т
∫ т т + Δ т ( Ф → с → т ( т ) + Ф → т → с т ( т ) ) г т "=" 0
Если ни одна из этих сил вообще не равна нулю, то
( Ф → с → т ( т ) + Ф → т → с т ( т ) ) "=" 0
Это означает, что силы равны по модулю и противоположны по направлению.

Маленькая легковушка столкнулась с большим грузовиком
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v