Liike-energiasta ja yhteentörmäyksestä

Erkko

Moro,

Meillä on vähän pulman tynkää tuolla:
http://keskustelu.suomi24.fi/show.fcgi?category=95&conference=1500000000000133&posting=22000000016467018

Voiko väittämä pitää paikkaansa? Onko kahden identtisen auton yhteentörmäys nopeudella n, sama kuin kiinteään seinään ajaminen samalla n nopeudella? Itse yritin ratkoa liike-energialla, mutta en enään oikein luota itseeni, koska väittelijä kaveri on todella vakuuttava.. tai sitten on käynyt niin, että olen vain yksinkertaisesti väärässä. =)

6

867

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • fgjtehwrh

      Keskinäinen nopeusero on kaksinkertainen, mutta niin on myös "vaimennusmatkakin". Jos seinää päin 60km/h ajaessa auto painuu kasaa 1m:n, niin kahden auton ajaessa kumpikin 60km/h vastakkain, on suhteellinen nopeus 120km/h ja vaimennusmatka 2m. Kyseisessä ideaalisessa törmäyksessä kumpikin auto pysähtyy paikalleen ja sehän vastaa juurikin samaa kuin kumpikin auto olisi ajanut joustamattomaa seinää päin.

      Tässä on oikeastaan kyse samasta asiasta, kun köyttä vedettäessä. Jos kaksi miestä vetää köyttä kumpikin 1000N voimalla, vastaa se samaa kuin yksi mies vetäisi köyttä 1000N voimalla kun toinen pää on sidottu kiinteään seinään.

      • dfjteyh

        Liike-energia on kaksinkertainen yhden auton seinätörmäykseen verrattuna. Mutta autojahan on kaksi rutattavana ja lämmitettävänä (ym. mihin kaikkeen se energia kuluukaan), joten liike-energia jakautuu kahtia. Eli tilanne vastaa seinätörmäystä tältäkin kantilta.


      • dfhtehe

        Olit itse laskenut liike-energian siten, että nopeudeksi otit 200km/h, se on ihan mahdollista. Tällöinhän olet asettanut toisen auton nopeudeksi nollan, jota kohti toinen auto porhaltaa 200km/h. Kuitenkin myöhemmin unohdat nopeusvalintasi. Törmäyksen jälkeen autojen nopeus ei ole 0km/h koordinaatistossasi, vaan -100km/h.

        Helpompaa on vain laskea kummankin liike-energiat yhteen maan suhteen. Samaan tulokseen tietysti kummalakin tavalla pääsee.

        Seuraavasta yhtälöstä voit todeta asian itse (en ole muuttanut nopeuksia metreiksi sekunnissa, koska sillä ei ole merkitystä tässä) Vasemalla puolella on liike-energian muutos siinä 200km/h tapauksessa ja oikealla yhteenlaskettuna kaksi 100km/h liikkuvaa autoa

        (1/2)*m*200^2 - (1/2)*2m*100^2 = 2(1/2)*m*100^2

        eli

        200^2 - 2*100^2 = 2*100^2

        -> 200^2 = 4*100^2 = (2*100)^2 = 200^2

        Liike-energian muutos on yhtäsuuri kummassakin tapauksessa, niinkuin pitääkin.


      • dfgjrj
        dfhtehe kirjoitti:

        Olit itse laskenut liike-energian siten, että nopeudeksi otit 200km/h, se on ihan mahdollista. Tällöinhän olet asettanut toisen auton nopeudeksi nollan, jota kohti toinen auto porhaltaa 200km/h. Kuitenkin myöhemmin unohdat nopeusvalintasi. Törmäyksen jälkeen autojen nopeus ei ole 0km/h koordinaatistossasi, vaan -100km/h.

        Helpompaa on vain laskea kummankin liike-energiat yhteen maan suhteen. Samaan tulokseen tietysti kummalakin tavalla pääsee.

        Seuraavasta yhtälöstä voit todeta asian itse (en ole muuttanut nopeuksia metreiksi sekunnissa, koska sillä ei ole merkitystä tässä) Vasemalla puolella on liike-energian muutos siinä 200km/h tapauksessa ja oikealla yhteenlaskettuna kaksi 100km/h liikkuvaa autoa

        (1/2)*m*200^2 - (1/2)*2m*100^2 = 2(1/2)*m*100^2

        eli

        200^2 - 2*100^2 = 2*100^2

        -> 200^2 = 4*100^2 = (2*100)^2 = 200^2

        Liike-energian muutos on yhtäsuuri kummassakin tapauksessa, niinkuin pitääkin.

        törmäysten jälkeen autojen nopeus on siis 100km/h eli samaan suuntaan mihin se kuviteltu 200km/h autokin ajaa.

        Mutta ei sillä merkitystä laskun kannalta sillä ei liike-energia suunnasta välitä.


    • Tilannetta voi ajatella myös siten, että vastakkain törmäävien autojen väliin kuvitellaan taso, joka samanlaisten autojen tapauksessa pysyy törmäyksen kuluessa paikallaan. Tämä taas tarkoittaa, että yhden auton kannalta tilanne on sama (hidastuvuudet, voimat jne.) kuin se, että auto törmää täysin peräänantamattomaan rakenteeseen.

    • Jonsson.

      Teoriassa on lähes sama asia. Tässä oli kuitenkin kyse identtisistä autoista. Teoriassa asia on TÄYSIN sama, jos autot ovat toistensa peilikuvat (siis akun ja ohjauselinten yms. tulee sijaita toistensa peilikuvana).

      Käytännössä kahta autoa on mahdotonta saada törmäämään toisiinsa siten, että kaikki tapahtuu kuin peilissä.

      Sen sijaan käytännössä ja teoriassa kallioon törmääminen on samankaltainen auton A kannalta ja jokseenkin toistettavissa.

      Siis Suomeksi sanottuna kallion kanssa on helpompi havannoida kahden peilikuva-identtisen auton törmäys ideaalitapauksessa kuin kahden todellisen auton avulla.

      Lopputulos: Asiasta voi siis olla molempaa mieltä, riippuen siitä mille seikoille asettaa painon.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. S-kauppa nosti hintoja, K-kauppa laski

      Elintarvikkeiden arvonlisävero laski vuodenvaihteessa 13,5 prosenttiin. S-kauppa siirsi alennuksen suoraan katteisiin pi
      Maailman menoa
      45
      5513
    2. Vilma Nissinen pyytää anteeksi rasistisia lausuntojaan

      Nöyrtyi kuten persut yleensäkin. On kyllä noloa tuollainen vätystely, kun ei ole miestä seisoa omien lausuntojensa takan
      Maailman menoa
      298
      5332
    3. Hiihtäjä Vilma Nissisen kommentit aiheutti paniikkia

      ja hernettä vedettiin nenään. Nissinen kertoi torstaina haastattelussa, kun häneltä kysyttiin, että tykkääkö hän hiihtä
      Maailman menoa
      72
      4577
    4. Riikka Purra: "Kokoomus haluaa leikata pienituloisten etuuksista - Se ei meille käy"

      Näin vakuutti persujen Purra edellisten eduskunta vaalien alla,. https://www.ku.fi/artikkeli/4910942-kun-uudessa-videos
      Maailman menoa
      69
      2465
    5. Sandels tölkin hinta nousi 1,29 eurosta 1,32 euroon

      Mitähän järkeä valtiolla on verottaa tuotakin elintarviketta niin kovasti, että on järkevämpää käydä hakemassa ulkomailt
      Köyhyys
      48
      1900
    6. Nyt ottaa persua pattiin: sähköauto joulukuun myydyin

      🤣 prööt prööt pakoputkellaan pörisevää persua ottaa nyt saamaristi pattiin, kun paristoilla kulkeva sähköauto on noussu
      Maailman menoa
      31
      1858
    7. Ovatko Perussuomalaiset kommunisteja?

      Toiset sanovat että ovat, toiset sanovat että eivät. Ainakin heillä on paljon sen aatteen piirteitä, koska haluavat kont
      Maailman menoa
      26
      1800
    8. Ikävä uutinen uudesta Unelmia Italiassa kaudesta - Iso pettymys tv-katsojille!

      Unelmia Italiassa -sarja kertoo Ellen Jokikunnaksen perheen elämästä Suomessa ja Italiassa. Nyt Ellen on kertonut tuleva
      Tv-sarjat
      16
      1792
    9. Lindtmanin pääministeriys lähenee päivä päivältä

      Suomen kansan kissanpäivät alkavat siitä hetkestä, kun presidentti Stubb on tehnyt nimityksen. Ainoastaan ylin tulodesi
      Maailman menoa
      81
      1735
    10. Huuto yltyy persujen piirissä Venezuelan johdosta.

      Kohta kakofonia yltyy kun persut tajuavat mitä Venezuelassa tapahtui. Von den Leydenki jo kipuilee kuten persut EU:ssa y
      Maailman menoa
      1
      1648
    Aihe