Accidente de tren: ¿son estas situaciones parecidas? [duplicar]

Me preguntaba... Creo que si un auto que viaja a 50 millas por hora choca contra una pared, el resultado debería ser el mismo que chocar contra otro auto que también viaja a 50 millas por hora (pero en la otra dirección, por supuesto)

¿Es esto cierto? ¿Porqué es eso?

Respuestas (3)

Esto es cierto si la pared es tan fuerte que no se mueve y no se daña durante el choque, por lo que esto solo puede ser cierto aproximadamente. Entonces, ¿por qué es esto (aproximadamente) cierto? Dado que, por un lado, las consecuencias de un choque están determinadas por las aceleraciones en el transcurso del choque, por otro lado, debido a la simetría, las aceleraciones serán aproximadamente las mismas en el choque de dos vehículos idénticos que en un choque de un vehículo contra una pared muy fuerte (en ambos casos, ninguna parte del primer vehículo puede viajar más allá del plano de simetría de los dos vehículos o más allá de la superficie más cercana de la pared). Sin embargo, todavía son posibles algunas diferencias, ya que partes del vehículo pueden rebotar de manera diferente en estos dos casos (la colisión puede ser (in)elástica en diferente medida en estos dos casos).

Desde un punto de vista simplista que asume la preservación completa de la energía cinética y el impulso (sin sonido, sin piezas que zumban volando por todas partes), ambos escenarios son esencialmente iguales si los autos tienen la misma masa.

Cuando el automóvil golpea una pared de frente con velocidad v, rebota con velocidad -v; De manera similar, si dos autos de la misma masa chocan de frente, intercambiarán velocidades en direcciones opuestas, ya que ambos autos viajan a la misma velocidad, esencialmente rebotan a la misma velocidad = -v

.. Por supuesto, es mejor que un auto choque contra una pared que dos autos que chocan lastimando ~ el doble de personas

Hay algo que nadie ha cubierto todavía. Asumamos la perfección teórica completa, los dos objetos realmente son completamente simétricos en la forma en que se acercan entre sí. En el caso de un automóvil, esto incluso significa que un automóvil tendrá el asiento del conductor en el lado derecho y otro en el izquierdo.

Chocar contra una pared tiene un componente que la colisión de tren contra tren no tiene: el coeficiente de fricción . Tome la dirección del movimiento como el eje x de uno de los trenes, que es perpendicular al plano yz de colisión. Nada cruza el plano yz. Si hubiera metralla de un tren, chocaría perfectamente con la metralla idéntica del otro avión (suspendiendo la incredulidad por un momento). Algo sigue siendo diferente, que es la amortiguación en las direcciones yz . En ambos casos de una pared fuerte y una colisión de tren contra tren, existe una física altamente inelástica en la dirección x, sin embargo, en el caso de tren contra tren, no hay disipación de energía en el plano yz. .

Imagina que lanzo una pelota de tenis al aire en la dirección general de un clon de espejo perfecto de mí mismo. La pelota rebota en la pelota que lanza mi imagen especular. La pelota no gana momento de rotación en absoluto. Rebota hacia mí desde el plano yz imaginario discutido anteriormente. Si lanzara la misma pelota a una pared, sería:

  • reducir más la velocidad
  • ganar impulso de rotación
  • tierra más cerca del centro del sistema

Para el caso de un choque de trenes, estos factores probablemente no sean un gran problema, pero para una discusión completamente basada en la física, el coeficiente de fricción del plano zy es el único factor que separa las situaciones perfectamente ideales.