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主题：车重与安全 -- texasredneck
家园 车重与安全 车重与安全
这一类的争论很多，好像很多都不得要领，我总感到有些奇怪，因为这是中学物理都能解决的问题。我下面争取把这个问题说清楚。
首先得明白汽车碰撞为什么会造成人受伤，主要有二点，第一，加速度会造成伤害；第二，驾驶室变形造成的伤害。
后一点很容易理解，用一个大铁锤把车砸扁，如果你在车里，不是超人，也当然扁了。
前一点可以从牛顿第一定律来理解，如果没有外力，物体保持原来的运动状态（速度）。当你乘坐着汽车以每小时60哩的速度行驶时，突然撞到一堵墙，汽车在很短的瞬间速度变成0，这就是很高的加速度。汽车撞到墙你并没有，所以你还是以60哩向前飞奔，直到有个东西让你也停下来。一般是安全带和气囊，不然你就会撞破前面玻璃，飞出驾驶室，也撞到墙上，然后就一命呜呼。
我们首先考虑一些极端的情况来得出结论，这是物理学经常使用的说明问题的办法。假设你的驾驶室没有变形，安全带和气囊都工作正常，是不是你就安全了呢，十分遗憾，完全不能这样说，因为人承受的加速度是有一个限度的，比如我看到一个专家的文章，他计算多太高的加速度会使你的眼睛珠子飞出来（此人肯定爱钻牛角尖），人肯定是没有救了的。
下面谈论两个简单的情况，不考虑汽车的翻滚，太复杂，我想说明道理是足够了。
第一种是汽车撞到了一个不可移动的障碍物，比如墙，这时汽车的空间就变得非常重要了。从极端情况来看最好理解，你光着身子以每小时10哩的速度直接撞到墙，我想几乎就肯定要开追悼会了；但如果你穿着一件很厚很厚海绵衣服，有50米厚，每小时100哩不过是一种游戏，因为你是慢慢停下来的，加速度不大，这里作用的时间的长短是关键。
所以我们可以得到一个结论，开完全不变形的汽车相当与开着一口棺材，因为那相当与把汽车撞墙时的加速度完全传递给你了，就不用再花钱买了，所以汽车决不是越硬越好。由此可以知道，汽车的设计者实际上是尽量把车头变成像海绵一样的东西，碰撞时可以变形，这样来减少乘客所承受加速度。当然，由于谁都不愿意被扁，所以驾驶室必须要一定的强度。
从这我们可以理解中国传统哲学为什么说要以柔克刚，硬碰硬必然是两败俱伤。这在处理人与人的关系，特别是家庭成员的关系中，恐怕是硬道理。要用安全带气囊这一类的软东西来限制人不要越界，同时要给人以空间，活动余地，不然后果不会好。
如果没有足够的空间，就不能够有时间来减小加速度，很快就会挤压到驾驶室，驾驶室变形，你就扁了；不变形，那个加速度你受不了，总之是你完蛋。所以在这种情况下，安全与车重没有直接关系。但是，如果认为重的车空间相对要大，结论就是不言而喻。
如果是侧面被撞，没有车头，那就危险得多，但是空间仍然极为重要，直接被扁和加速度造成的伤害我想大家都会作正确的选择。
第二种情况是最应该考虑，也就是车和车相撞，这个最多，不是自杀或者喝多了，谁会朝着墙开呢，可见这二者几乎是一回事。
我们也只考虑一种极端情况，头对头。碰撞在力学上分为三种，完全弹性碰撞；完全非弹性碰撞；以及二者之间，处理碰撞问题物理方法的叫做动量守恒定律。
我们假设二个物体质量完全相同，速度数值相等而方向相反，面对面碰撞。完全弹性碰撞结果就是二个物体仍然速度数值相等，但是都反了方向，台球可以看到这样情况，但有时球手可以使一个球碰撞后不动，我不打台球，不知道怎么做，估计是利用球的旋转，但物理学肯定是不错的。完全非弹性碰撞就是两个物体粘到一起，速度为0。还有一种情况就是出于二者之间。
当然，我们可以想到，汽车的设计者尽量想把碰撞变为完全非弹性碰撞（两团橡皮泥碰撞就是这种），因为完全弹性碰撞可能使速度反向，这里的加速度比碰撞后静止的情况下大了一倍（在相同的时间）。我想他们做得相当好，因为我们从来没有看到两台车头对头碰撞后离得很远。这里又可以看到，汽车最好没有所谓的弹性，因为那会产生完全弹性碰撞。这里的弹性可理解为碰撞后复原程度（不是硬度，这是两个完全不同的东西），比如你撞到钢板，其变形后迅速复原，就会把你狠狠地弹回来；如果是铅板，变形后不会复原。如果太太非要你撞一个，你看了我的文章后，就会选择正确。
我们现在假定汽车头对头的碰撞和橡皮泥一样（完全非弹性碰撞），那么当质量不一样时，物理学告诉我们，质量大的一个里面的乘客要占便宜，越重越有利。我们还是来看极端的情况，比如汽车面对面和火车相撞，假设速度都是60哩，再假设不考虑车厢变形的伤害，如果是完全非弹性碰撞（橡皮泥），那么它们是粘到一起，速度就是一样。因为火车和汽车的质量相差可以达到一万倍，汽车质量可以忽略不计，因此这个速度是火车的。
也就是说，火车的速度没有改变而乘客根本不知道，而汽车速度的改变是60哩+60哩=120哩。就算汽车驾驶室不变形，安全带气囊工作正常，我琢磨也到了眼睛珠飞出来的程度了。
当然汽车是一个非常复杂的东西，设计，材料都很重要，但是，都只能在物理定律的限制之下，这个大道理是绝不会变的，从上述的极端的情况我们可以就一般情况得到一个大致不错的结论。
所以说，车越重的确越安全，电动车跟一般车不同，电池重而空间并不大，但仍然在第二种情况下有优势（不考虑驾驶室变形）。但是，你要我拿一个具体数据是不可能的，安全涉及的东西太多，太复杂了。总的说来，作用力等于反作用力永远不错，但是要记住，车所受的力不是乘客所受的力，后者所受的力是由周围环境所决定的。
我只能说，开坦克是肯定安全性最好，只要不朝固定障碍物撞，任何车你都用不着怕，因为外壳坚固而加速度又都到别人那里去了。
我琢磨这篇东西会打破自己的记录，因为不会有砖头。
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家园 一说车就有软广告 这个坛子里只要一说到车，就有某些所谓国产品牌的软广告，也太明显了。
我知道几家国产品牌的车都雇有网络水军，看来真是不谬也。
他们的销量百分比还得降低。
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家园 坦克不够重…… 人们总有一种错误的印象，觉得坦克很重。其实那是上个世纪的老皇历了，第一辆解放卡车载重不过4吨，后来增加到10吨左右，比起战斗全重36吨的大59坦克那是小矮子。
但现在的卡车已经远远超出当时的载重。比如前几年哈尔滨阳明滩大桥引桥被三辆货车压垮，总有人说还不如几十年前的南京长江大桥，那时候用坦克都压不垮——其实坦克算个屁啊，三辆大货车加起来400吨，顶十几辆坦克。坦克比起现在的超载货车，就相当于20公斤的一年级小学生，被成年人一撞就飞。
所以，为了生命安全，别买轿车买个十八轮吧，除了勾搭妹子之外的实用性杠杠的，还能撞飞坦克，多酷啊。
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家园 麻烦楼主说说这个 雅阁偷袭风云2的案例 雅阁侧撞奇瑞风云2，结果风云2内部都没变形，雅阁却已经。。。
外链图片需谨慎，可能会被源头改
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外链图片需谨慎，可能会被源头改家园 开本田的是活雷锋 把能量都吸在了自己的车头，即保护了自己，也保护了对方。就是要多付点修车费。
家园 你这个不够震撼 奇瑞新风云二 价格5万，车主自诉110码行驶在高速上，因为打盹撞上护栏，所幸一家老小，平安无事，车子报废。
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外链图片需谨慎，可能会被源头改丰田 老款花冠，10万起，事故起因不明，行驶速度不明，也是撞到护栏上，目击者证实当场死亡一个 受伤的三人送到医院后抢救无效全部死亡。
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外链图片需谨慎，可能会被源头改命比油贵啊！更比面子贵！
PS：话说还真没见过碰撞以后车没坏，里边的人嗝屁了的。哪位河友见过，发上来给鄙人开开眼。
家园 我得说，雅阁的框架也同样没变形 所以拿这个嘲笑雅阁结构差是毫无道理的。
家园 奇瑞太牛了
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家园 如果没有什么设定好的前提条件，必然是越重越结实越好 简单总结就是：
1、如果撞得过，碾压
2、如果实在撞不过，就把车头做软点试图逼其锋芒以柔克刚，吸能
真正够结实的车才不管什么吸能不吸能。公共汽车和十八轮用得着考虑在碾了toyota时怎么吸能吗？
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家园 请看美国IIHS对此问题的回答 请看美国Insurance Institute for Highway Safety对此问题的回答: 较大, 较重车辆能更好保护车内人.
Vehicle size and weight
Bigger, heavier vehicles protect their occupants better.
http://www.iihs.org/iihs/topics/t/vehicle-size-and-weight/qanda#vehicle-size-and-weight
All other things being equal, occupants in a bigger, heavier vehicle are better protected than those in a smaller, lighter vehicle. Both size and weight affect the forces people inside a vehicle experience during a crash. The magnitude of those forces is directly related to the risk of injury.
In the case of size, the longer distance from the front of the vehicle to the occupant compartment gives a bigger vehicle an advantage in frontal crashes, which account for half of passenger vehicle occupant deaths. The longer that distance, the bigger the crush zone, and the lower the forces on the occupants.
Weight comes into play in a collision involving two vehicles. The bigger vehicle will push the lighter one backward during the impact. As a result, there will be less force on the occupants of the heavier vehicle and more on the people in the lighter vehicle. Heavier vehicles also fare better in some single-vehicle crashes because they are more likely to move, bend or deform objects they hit.
IIHS demonstrated the role of size and weight in a series of crash tests in 2009 in which a microcar and two minicars were each crashed into a midsize car from the same manufacturer. The Smart Fortwo, Honda Fit and Toyota Yaris all had good ratings in the Institute’s moderate overlap frontal test, but all three performed poorly in the crashes with midsize cars. 1
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家园 还有个说法 车越重越稳定，轮子越宽越稳定，似乎是共识
据说ESP这类自动控制功能，在越轻的车上，发挥作用越小
这说法就需要求证了
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家园 认同楼主的结论 也认同采用中学物理知识来解释，但是对具体的说法和概念有一些异议，作为物理学本科出身，试着探讨一下。
首先，对于车辆碰撞对人体产生伤害的根本原因，我认为可以简单归结为外力对身体的作用，所谓血肉之躯，人体所能承受的外力值是有一定上限的(其实更为严格的表述应该是压强，但考虑到碰撞条件下，受力面积这个分母相比外力这个分子对压强值所造成的影响基本可以忽略不计，所以直接简化为外力)，所以当你的肉体与车子或者其他物体发生亲密接触时，产生的外力(压强)超过肉体限值，你就受伤了，而不应该说是加速度会对人体产生伤害；
第二，碰撞发生时，不管是车碰墙还是车碰车(其实墙可以当做一辆质量非常大的静止的空车)，先把车内的人与车作为一个整体考虑，把两辆车作为一个系统来考察，根据动量守恒定律(这种情况下是可以认为近似成立的，其它外力，如地面摩擦力，风阻等可以忽略)，M1V1+M2V2=M1V1'+M2V2'，因此质量大的，速度变化小，大家可以想象同样大小的乒乓球与铁球发生碰撞的情形，当然，实际情形很复杂，因为动量是矢量，还涉及到两辆车碰撞前的行驶方向等，我们的讨论都是简化了的，但对于结论的理解不影响；
第三，这时候我们来考察车与坐在其中的人，碰撞前，人与车的速度可以认为是一致的，碰撞时，人与车由于是非完全接触(也许用融合这个词更贴切)状态，车辆率先发生速度变化，导致人与车之间产生相对速度差，这样带来人与车之间的内部碰撞，这样的碰撞结果自不必说了，而因为车越轻，车的速度变化越大，人与车的相对速度差越大，那么……
如果不用动量守恒定律，用牛顿第三定律，作用力与反作用力相等，根据动量定理Ft=MV1-MV2，碰撞时，考察单辆车，外力的作用时间可以认为相等，或者说相对其它因素的影响可以忽略，那么也是速度变化与质量成反比的结论
以上用中学物理的基本知识简单解释了一下，与楼主的意思是差不多的，只是对于楼主采用的角度，比如用加速度产生伤害等概念进行阐述觉得不是太好，我对于现在一些厂家鼓吹的什么轻量化材料是不感冒的，省油是省了，但是对于安全绝对是有害的，对于所谓馈能区设计也是有疑虑的，虽然这样的设计确实可以提高外力的作用时间从而最大程度地降低速度变化值，但这毕竟将乘客往危险推前了一部分距离，搞不好这能量就直接馈到人身上了，我觉得碰撞时能有效保护乘客的，只有车重(降低速度变化值从而降低人车相对速度差)、车身硬度(车头车尾也要硬，特别是乘客空间的硬度，确保不变形)，系安全带和安全气囊及时打开(在你的身体与车身亲密接触前)
至于楼主说的眼珠子跑出去的情形，我觉得理论上是存在可能性的(道理类似上面说的人与车之间的相对速度差带来眼珠子与眼睑之间的位移与分离，而不是加速度，加速度是力作用的结果而不是原因)，但实际上却是很难出现的，在碰撞的情况下，基本上你的眼珠子还没来得及跑出眼睑，就与你的脸部其它器官和部位一起先碰上车子或者弹出的气囊了
只是单纯的车体不结实。