Incidente fra auto a velocità diverse: alcuni quesiti

[jo789]

In caso di urto frontale fra due auto aventi stessa massa che viaggiano a velocità differenti (una a 90km/h ed una a 30km/h), quale auto subirà maggiori danni? e tale scontro a che velocità di scontro contro un muro equivale? si fa la media delle velocità delle 2 auto, quindi 60km/h?

E per quanto riguardo la decelerazione dei corpi, questa sarebbe molto minore per gli occupanti dell'auto che viaggia a 30km/h? mentre quelli che viaggiano a 90km/h subirebbero una decelerazione molto più alta e quindi probabilmente mortale aldilà dei danni dell'auto? È così??

E cosa succederebbe se, tenendo ferme le velocità di cui sopra, l'auto più pesante fosse quella che viaggia a 90? La decelerazione nell'auto più piccola aumenterebbe o rimarrebbe lo stessa?

Grazie.

[mgrau]

Prova ad applicare il principio di relatività (basta quello di Galileo)

[jo789]

ciao, grazie ma non sono uno studente né appassionato di fisica. Sono un semplice cittadino che deve comprarsi una nuova auto e vuole valutare tutti i fattori relativi alla sicurezza. Ho anche la fobia delle auto che sfrecciano a folli velocità in città. Ecco il perché delle mie domande.

[Shackle]

In caso di urto frontale fra due auto aventi stessa massa che viaggiano a velocità differenti (una a 90km/h ed una a 30km/h), quale auto subirà maggiori danni? e tale scontro a che velocità di scontro contro un muro equivale? si fa la media delle velocità delle 2 auto, quindi 60km/h?

La velocità relativa , cioè di un'auto rispetto all'altra, sarebbe semplicemente la somma delle due , cioè 120 km/h. È la stessa velocità con cui ti scontreresti contro un muro fermo .
I danni maggiori ? E chi lo sa ?! Penso la macchina più veloce, che ha una maggiore quantità di moto $mv$ e una maggiore energia cinetica $1/2mv^2$ che si deve azzerare nell'urto. Questa energia si trasforma in lavoro di deformazione (=accartocciamento delle auto) , a meno di quel poco che riescono a smaltire i freni e quindi le gomme sull'asfalto, ammesso che tu riesca a mettere il piede sul freno.

E per quanto riguardo la decelerazione dei corpi, questa sarebbe molto minore per gli occupanti dell'auto che viaggia a 30km/h? mentre quelli che viaggiano a 90km/h subirebbero una decelerazione molto più alta e quindi probabilmente mortale aldilà dei danni dell'auto? È così??

L'urto e quindi l'arresto avvengono in una piccola frazione di tempo, la decelerazione $ (\Deltav)/(\Deltat)$ è più piccola per la macchina inizialmente meno veloce. Il problema si potrebbe trattare come un urto completamente anelastico tra due masse, ma non scrivo formule perché dici che non ti interessano .

E cosa succederebbe se, tenendo ferme le velocità di cui sopra, l'auto più pesante fosse quella che viaggia a 90? La decelerazione nell'auto più piccola aumenterebbe o rimarrebbe lo stessa? Grazie.

La decelerazione , come ho detto sopra , è il rapporto medio tra variazione di velocità e tempo . L'auto più massiccia ha in questo caso maggiore quantità di moto e maggiore energia cinetica, da smaltire.

Che cosa succederebbe ? Un gran casino, succederebbe !

Vuoi un consiglio , da automobilista? Compra una simpatica e sicura macchina di fascia media , con buoni freni ; guida con prudenza, rispetta i limiti di velocità e tutte le norme del codice della strada , e non porti tanti problemi !
Non devi andare a Monza, a fare le corse.
In uno scontro frontale tra due auto , anche se andassero tutt'e due a 20 km/h , la velocità relativa sarebbe di 40 km/h . E ti assicuro che si fanno molto molto male tutti quanti, ci potrebbe anche scappare il morto .

Quindi , prudenza e attenzione , sempre .

[mgrau]

@jo789 Credo che il farsi più o meno male in un incidente sia sopratutto legato alla rigidità della macchina. Se l'abitacolo si deforma poco, con gli airbag uno se la cava, se si accartoccia o si spezza è un'altra faccenda

@shackle

La velocità relativa , cioè di un'auto rispetto all'altra, sarebbe semplicemente la somma delle due , cioè 120 km/h. È la stessa velocità con cui ti scontreresti contro un muro fermo .
I danni maggiori ? E chi lo sa ?! Penso la macchina più veloce, che ha una maggiore quantità di moto $mv$ e una maggiore energia cinetica $1/2mv^2$ che si deve azzerare nell'urto.

Ma no. I "danni subiti" sono un fatto assoluto, non dipendono dal sistema di riferimento. Invece, che la più veloce sia la macchina A o la macchina B sì che dipende dal sistema di riferimento.
Quel che conta è la velocità rispetto al centro di massa, che mantiene la sua velocità dopo l'urto. Se le due macchine sono uguali, subiscono danni uguali.
Invece, se vanno a sbattere contro un muro, fermo, la velocità del CM è zero, e quindi la velocità con cui la macchina sbatte coincide con la velocità rispetto al CM, ed è quella che conta.
Nel caso nostro, l'urto, per entrambe le macchine, equivale ad un urto contro il muro a (90 + 30)/2 Km/h, non 120 Km/h