Fysiikan ongelma

Moottoripyöräilijä ajelee 40km:n tuntinopeusalueella, kun hän törmää sivutieltä eteen tunkevan auton kylkeen. Pyörä jää siihen, mutta pyöräilijä lentää auton konepellin ylitse niin pitkälle, että hän koskettaa ensimmäisen kerran maata vasta 25 metrin ilmalennon jälkeen. Hän selviää kuitenkin onnettomuudesta suhteellisen vähäisin vammoin. Jälkeenpäin hän väittää ajaneensa täysin sallitulla nopeudella. Voiko hänen väitteensä fysiikan lakien mukaan pitää paikkansa?
13949
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 13

Vanhimmat

korkeintaan 6 m

Äänestä

56km/h jopa enemmän jos pikkuisenkin tarrautui kiinni lennon lähtövaiheessa, tai lähtö kulma oli loivempi ei siis maksimoitu lentomatkaa silmälläpitäen.

40km/h antaa pisimmäksi mahdolliseksi lentomatkaksi 12,5m , jos ei sitten satu jätkällä olemaan lepakkopuku päällä

Törmätessä auton konepeittoon, motoristi jatkaa aika loivalla kulmalla ylöspäin. Ei lähelläkään parasta rataa maksimoidakseen lentomatkaa.

Äänestä

Todellisessa tilanteessa moottoripyörän painopiste vaikuttaa asiaan siten, että joissakin tilanteissa saattaa törmäyksessä siirtyä kuljettajaan pystysuuntaista kiihtyvyyttä. Siis istuin tyrkkää kuljettajaa korkeammalle kuin miltä aluksi voisi näyttää.

Äänestä
  • Parhaimman mahdollisen lähtökulman. siltikään kaveri ei lentäisi kuin 12metriä noin. 40km/h vauhdista. Moottoripyörän tormäyksessä kaveri aloittaa viimeisen matkansa ylöspäin, mutta ei lähelläkään parasta lähtökulmaa.

    Oikeastaan aika kummaa kuinka jalat selvittää ohjaustangon. Mutta taitaa pyörä keretä aika pystyyn ja ihminen sen mukana, jolloin jalat luistaa tangon yli aika vaivattomasti. Eikä ihminen jää nivusistaan tankoon kiinni.

    Äänestä

yhtään mitään, kuten tavallista. Täältä näiltä apuopettajilta on turha yrittää saada asiallista vastausta vähänkään vaikeampiin kysymyksiin.

Laskemalla tuota et pysty selvittämään. Moottoripyörällä on massa joka törmätessään muuttuu katapultiksi kuskin perseeseen. Jos jätkä pitää kaikin voimin kiinni kahvoista, niin sekin voi lisätä lentomatkaa, toisin kuin täällä jotkut ns fyysikot satuilee.

Äänestä
  • Onko sinulla kaikki jos, jos, jos, ? Niin tapahtuu jos,jos, jos, ...
    Mutta JOS... kappale joutuu pyörivään liikkeeseen, niin lentomatka lyhenee. Jos...

    Äänestä

törmäsin henkilöauton kylkeen 50km/t rajoituksella ja lensin sen katon yli noin 10m. Vauhtia oli noin 50-60 ja lukkojarrutusmatkaa noin 10m. Nopeus törmäyshetkellä arviolta 10km/t. Itselle ei käynyt kuinkaan, mutta pyörä hajosi lunastuskuntoon.

Äänestä
  • Kannatan kokeelliseta fysiikkaa. Uusipa koe muutaman kerran ja kerro mittausarvot!

    Äänestä

Tärkeä lisätieto coriolisvoiman vaikutuksen kannalta.

Äänestä

kun on niin vaikeata.

Oletetaan, että auton konepellin korkeus on h = 1 m ja siis kuski lentää sen yli. Koskettaa maata 25 m päästä. Ja kysytään alkunopeutta.

h = 0.5*g*t^2

Ratkaistaan aika t:

t = sqrt(2*h/g)

Lisäksi

x = v*t

josta ratkaistaan alkunopeus v

v = x/t = x/sqrt(2*h/g)

Sijoitetaan arvot

x = 25
h = 1
g =9.8

saadaan

v = x/sqrt(2*h/g) = 55.33985905 m/s

Muutetaan km/h (kerrotaan 3.6:lla):

v = 199.22 km/h

Joten noilla lähtöarvoilla nopeus oli n. 200 km/h, joten selkityksissä oli hieman ilmaa.

http://www.youtube.com/watch?v=N-AyeWaZgwc

Äänestä

lentoonlähtönopeus ovat kaksi eri asiaa.

Lentoonlähtönopeudelle voi määrätä alarajan, jos tiedetään ilmalennon pituus.

Lentoonlähtönopeuden perusteella voidaan lähteä määrittämään alarajaa törmäysnopeudelle ts. moottoripyöräilijän nopeudelle törmäyshetkellä.

Se, miten lentoonlähtönopeus riippuu törmäysnopeudesta, määräytyy sen perusteella miten pyörän ja pyöräilijän yhteinen painopiste on sijoittunut törmäyspisteeseen (etuakseliin) nähden.

Jos painopiste on ylhäällä, pyöräilijä saa korkean ilmalennon. Alhaalla oleva painopiste tekee matalan kaaren, jolloin seurauksena on yleensä pyöräilijälle kohtalokkaampi törmäys.

Törmäysnopeus ja painopisteen ja törmäyspisteen välinen vektori määräävät törmäävän kohteen kulmanopeuden törmäyshetkellä.

Siihen, miten lujaa pyöräilijä on ajanut, vaikuttaa myös jarrutusmatka. Lukkojarrutuksessa tien pintaan jää musta vana, jonka pituuden perusteella voidaan määrittää alaraja pyöräilijän nopeudelle ennen jarrutuksen alkamista.

Äänestä
  • vaikutuksesta lentorataan.


    Lainaus" Jos painopiste on ylhäällä, pyöräilijä saa korkean ilmalennon. Alhaalla oleva painopiste tekee matalan kaaren, jolloin seurauksena on yleensä pyöräilijälle kohtalokkaampi törmäys."

    Matala painopiste aiheuttaa mielestäni kyllä korkean kaaren ja korkea painopiste matalan kaaren. Korkealla oleva painopiste ohittaa vaivattomasti tukipisteen saaden pienen korkeus resultantin. JA ON pyöräilijällekin turvallisempi koska tule vain liukumaa.

    Matala painopiste ei ohita tukipistettä noin vain, vaan joutuu ohittamaan se harpin kaarella. jolloin tulee (useinmiten) paljon korkeus resultanttia. Korkeus aiheuttaa mielestäni suuria vammoja, koska motoristi tipahtaa katuun. kitka on suuri ja on suuria paikallisia G-voimia, motoristin kieriessa maahan osumakohdan yli.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


tieliikenteen puolelta kirjoitti:

Moottoripyöräilijä ajelee 40km:n tuntinopeusalueella, kun hän törmää sivutieltä eteen tunkevan auton kylkeen. Pyörä jää siihen, mutta pyöräilijä lentää auton konepellin ylitse niin pitkälle, että hän koskettaa ensimmäisen kerran maata vasta 25 metrin ilmalennon jälkeen. Hän selviää kuitenkin onnettomuudesta suhteellisen vähäisin vammoin. Jälkeenpäin hän väittää ajaneensa täysin sallitulla nopeudella. Voiko hänen väitteensä fysiikan lakien mukaan pitää paikkansa?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu