一个关于物理的问题假设：两辆每小时60公里时速的车迎面相撞,是不是也相当于1辆以每小时120公里时速的车,撞在一面非常坚硬的墙上?

Question

一个关于物理的问题
假设：两辆 每小时60公里时速的车迎面相撞, 是不是也相当于1辆以每小时120公里时速的车,撞在一面非常坚硬的墙上?

Answer 1

不等的,这是一个冲量的问题,初中物理有的,冲量＝质量*速度的平方
事实上,两辆车相撞会把撞击的能量平分,这样,撞击的效果等于一辆车以80撞向一面墙.
设两车质量分别为m1与m2,相向行驶,速度分别为V1与V2（考虑速度的方向）.
如果相撞后成了交织一起的残车体,则该残车体质量为m1+m2.设该残车体撞后瞬间共同运动的速度为u,如在相撞的瞬间,刹车力分别为f1与f2,完成撞击时间为t,对于两车与地面组成的系统由动量定理有：
m1*V1+m2*V2=（m1+m2）*u+f1*t+f2*t
u=(m1*V1+m2*V2-f1*t-f2*t)/(m1+m2) (1)
两车间撞击力是一个随型状变化的过程,对两车的大小是一样的,方向相反.设两车间平均撞击力为F,对于第一车的撞击过程由动量定理有：
m1*V1=m1*u+(F+f1)*t
F=m1(V1-u)/t-f1 (2)
对于第二量车也可以得出同样的F.
可以根据（1）（2）对问题进行讨论.
a)对两车相撞情况,为简单起见,设其质量相等,即m1=m2=m,V1=-V2=V
由(1)有,u=-(f1+f2)*t/（2*m）,可见不刹车u=0
即此时不刹车,相撞后两车即纠集在一起不运动.而踩刹车时,如果刹车不一样反而相撞后会有运动.
由（2）有,F=m(V-u)/t-f1=mV/t-(f1+f2)/2
b)对车撞墙情况,实际是V2=0,V1=2*V,m1=m,u=0,撞击完成时间为T
F=m1(V1-u)/T-f1 =m*（2V-0)/T-f1=2mV/T-f1
显然T与t是不会一样的,还有f1与f2也不会完全没有,故两种情况下的撞击力是不会相同的.
特别是当完全没有刹车时,在撞击完成时间相同的假设情况下,车撞墙为车撞车的两倍.一般情况下,车撞车撞击完成时间在设计时考虑有变形过程,相对较长,所以车撞墙的力应更大.