150 kilo ağırlığındaki motosiklet 10 metre saniye hızla karşıdan gelen 1500 kg ağırlığındaki ve 10 metre saniye hızındaki arabayla çarpışırsa mı daha çok hasar görür, yoksa 10 metre saniye hızla duvara çarparsa mı? Siz sadece motosikletle değil vücudunuz ile çarpıp savrulacağınız için farklı durumlar ortaya çıkacaktır ama bu şimdilik başka bir konu.
Bu sorunun cevabı ilk düşünüldüğünde yanıltıcı gelebilir. 10 metre hızla giden iki aracın çarpışması 20 metre hızla duvara çarpmaya denk zannedilebilir ama gerçek böyle değil. İki araç tam çarpışmak üzereyken belli bir kinetik enerjiye sahiptir.
Diyelim ki ikiside eşit ağırlığa sahip – e=0,5*1000*10^2 = 50.000
Ama bu bir tek aracın enerjisi, 2 aracın toplam enerjisi 100.000 joule’dür.
İki araçta kaza sonunda tamamen sabit duruma geçiyor. Yani kinetik enerji 0 oluyor. Ama enerji asla yok olmaz ve sadece başka tür bir enerjiye dönüşebilir.
Bu durumda kinetik enerji ses, ısı ve mekanik enerjiye dönüşüyor. Ve her araç ta enerjinin yarısını absorbe ediyor. Yani 50.000 Joule. Bildiğiniz gibi modern araçların burnu kaza sırasında deforme olup, içine göçecek şekilde tasarlanır. Ama motosiklette sönümleme yapsa bile siz yolunuza devam edersiniz. Araç ise içine göçmek ve deforme olmak yoluyla enerjiyi absorbe edecek şekilde tasarlanmıştır.
Aracın bu sefer duvara çarptığını farz edelim. Duvarın kinetik enerjisi 0. Aracın enerjisi yine 50.000. Duvarın çok büyük ve sağlam olduğunu; aynı zamanda kaza sırasında hiçbir şekilde deforme olmadığını ve tüm enerjiyi aracın absorbe ettiğini var sayarsak, araç az önceki kaza gibi yine 50.000 joule enerji absorbe eder; fakat eğer duvar zayıf yapıdaysa ve kaza sırasında kırılır, yamulur veya içine göçerse aracın absorbe ettiği enerji ve aldığı hasar azalır.
Kısaca, sonuçta, bir aracın 10 metre hızla karşıdan gelen bir araca çarpması ve duran bir duvara çarpması eşit miktarda hasara sebep olur.
10 metre hızındaki 10.000 kiloluk kamyon ve 20 metre hızındaki 2000 kiloluk araba çarpışıyor. Hangisi daha çok hasar görür, ayrıca neden?
Tabi ki bu soruya herkes araba daha çok hasar görür diyerek yanıt verecektir. Ama neden? Bunun arkasında şöyle bir fizik vardır:
Kazadan önceki momentumları hesaplayalım:
Kamyon: 10.000*10=100.000
Araba : 2000*-20=-40.000
Momentum= 100.000-40.000=60.000
Kazadan sonra iki aracın kütlelerinin birleştiğini ve toplam 12.000 kg olduğunu varsayıyoruz. Momentumun Korunumu Kanunu gereği momentum aynı kalmalı. Yani 60.000. Şimdi araçların kazadan sonraki hızını bulalım.
60.000=12.000*v
v=60.000/12.000
v=5
Kısaca iki araç çarpıştıktan sonra 5 metre saniye hızla kamyonun gittiği yöne doğru yola doğru devam eder. Buna bakarak görürüz ki kamyon 10 metre hızdan 5 metreye, otomobilse 20 metre hızdan -5 metre hıza düşüyor. Yani kamyona göre çok daha fazla ivme yaşıyor. f=m*a yani kuvvet=kütle*ivme olduğuna göre ivme ne kadar yüksekse kuvvet ve ona bağlı olarak da hasar çok daha fazla olacaktır.
O yüzden duran bir cisme çarpmak kütlesi sizin çarpma hızınıza, onun dayanıklılığına ve absorbe gücüne göre yaralanma hatta ölmenize neden olabilecek zararlara yol açabilecektir. Hızınız arttıkça durma mesafenizin artacağını, kaza şiddetininde karesi şeklinde artacağını gözden çıkarmamak gerekiyor. Bu arada hızı saatte 10 kilometre azaltmak, kaza sonrası ölümleri yüzde 40 azaltır.
kaynak: wikipedia, paganx