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召唤物理专业来计算下可行性:用强力磁铁贴在保险杠上防止汽车相撞怎么样?

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比如:立法规定汽车前后必须按照稀土磁铁,全部都是同一个磁极朝外。

不知道这样的排斥力,对于时速比如100公里的小汽车够不够强?大卡车呢?

网友回答:


召唤物理专业来计算下可行性:用强力磁铁贴在保险杠上防止汽车相撞怎么样?说磁铁减少缓冲距离是不正确的。磁铁给了汽车一个反方向的力,但这个力肯定要小于两辆汽车撞车的冲击力,因此磁铁减少了撞击时的动能,有助于缓冲。这和强制刹车是一样的效果。

这个方案的主要问题是:公路上有很多螺丝,钉子,含铁的沙粒等等杂物。装个磁铁就全部吸到车上了。因为磁铁太强,这些东西很难清除。如果不信,可以找一个沙堆,把一个强力磁铁扔进去试试。

我们可以再想的深入一点。给车装上一个电磁铁,在车载雷达检测到要撞上异物的时候启动。这样首先可能把车吸到铁栏杆上,其次强制刹车比装磁铁更加简便可行。


答友:磁场确实可以充当车辆相互碰撞之前的缓冲。如果磁场力够强,或磁场作用的距离足够远(其实也是磁场足够强),理论上确实可以起到减少碰撞损失,甚至达到防撞的目的。

但是,磁场防撞,有着很多不可避免的缺陷:

  • 如果磁场只在汽车发现可能出现碰撞时才开启:此时汽车能够侦测可能发生的碰撞,则完全可以采用高效的刹车等更加便宜又方便的方案。因为磁场防撞意味着增加超强电磁铁系统、以及足够坚固的汽车保险杠作为固定(如果不够坚固,还没起作用保险杠就先坏了),还要考虑意外的碰撞对这套系统的损坏带来的维修费用。同时,这样的系统还只针对安装了该系统的汽车有效果,对于一堵墙,一根电线杆没有任何作用,且对铁门、铁栅栏、安装了该系统但未发动的汽车,反而会增加碰撞的力度(磁铁的吸引力)。
  • 如果磁场在任意时刻都保持开启:则在停车场、红绿灯路口等车辆密集的地方,汽车相互之间需要保持足够大的安全距离才能避免相互之间的排斥力。同时不可避免的吸起路上的各种杂物,如铁钉、铁砂,更难以想象这样的汽车开到汽修厂会是什么场景。司机还需要注意避免汽车整体被吸在铁门和铁栅栏上。路上所有带有铁质等金属的物品(自行车、手机、钥匙)均需要远离这些汽车,否则会被汽车吸走。更为重要的一点是,人对是否碰撞的判断取决于肉眼。对距离的判断并不准确。这个磁场防撞系统,相当于在每辆汽车周围,增加了一个几十米长宽,结实但又看不见的气垫,两辆汽车一旦间距小于这个距离,就会发生类似碰撞的效果,这对安全驾驶也是致命的。


至于这个力到底有多强,非物理专业,简略估算一下,仅供参考:
  • 对于两辆时速72km/h,对向匀速行驶的小车,车的速度相当于20m/s,相对速度相当于40m/s。
  • 对于普通的小汽车,其刹车能提供的最大减速度,约为10m/s^2。普通人能够承受的安全加速度,假设为2个G,即20m/s^2。(3个G会让普通人难受,已经不能让普通司机保持安全驾驶了)
  • 要让小汽车完全停止下来,至少需要1秒钟的时间全力减速(上述2个G减速度),在这个时间内,每辆小汽车继续行驶了10m。(如果磁场随着距离的拉近,减速度逐步上升,意味着近距离如1米的范围内,产生的加速度更大,这里处理为有效范围内,磁场产生的减速度一致)
  • 假设两辆车没有踩下刹车,磁场防撞系统同时发生作用,在两辆车距离20m之外时,即需要产生2G的减速度,才能避免碰撞,假设两车重量相同,都为1.5吨,这意味着,两车的相互作用力为30000N。
  • 30000N这个作用力,放在前面的例子中,意味着如果这个磁场将小汽车吸在了铁门上,小汽车要摆脱铁门,需要有竖直拉起3吨重的物体的动力(小车为1.5吨,也就是,小车的动力能够像火箭一样,推力足够把自己发射出去,还有剩余)。
  • 如果两车速度更快,需要的磁场力更大,这里就不计算了。
  • 至于两车重量不一致,就更危险了,重量大的车,甚至会推着另一辆车走一段距离。


答友:吸引力怎么处理


答友:考虑到至少近距离的加速度与刹车相仿,停在十字路口等红灯的车队也都要拉手刹不然会弹来弹去。。尤其是第一个一不小心就飞出去了。。
强磁场对于电子设备与人体都有消极影响,导航定位什么的恐怕不好使了。
要把磁铁用布什么的包起来不然会有脏东西吸上去
另外车子侧翻几率变高了


答友:大家不要naive了,发挥一下想像力啊。

只要改成“强制安装水平环绕汽车的直流电”,保证所有车都是一个方向(俯视顺时针或逆时针),就可以做到任何方向都是互斥,而且根据楞次定律,接近金属护栏时也是排斥的。如果加上超导技术(当然目前还没有),那耗能就不是问题。问题就是车内会有恒定的竖直磁场(还好不是交变的),不知道会怎么影响汽车功能。


答友:物理狗过来了。完全不靠谱。有那个磁力阻止两车相撞,就必然有这个磁力让两车相吸。为什么?排除对汽车磁化因素的影响,两个磁铁轴线之间之间能产生多大的斥力,掉过头来必然可以产生同样大小的吸引力(就像两个固定位置的电荷相互作用,都是正电荷与一正一负力的大小是一样的,只是方向不同。将电场力换成磁场力,就可以得到同样的结论。)假如你可以阻止正面相撞,那么你就必然会促进后面追尾。


答友:等红灯时是要吸上去还是排斥了?


答友:你应该找学数学跟计算机的直接建模,然后可以直观的看到因为斥力影响交通瘫痪了


答友:会不会开着开着突然吸路灯上了?楼主你给个具体数呗,要不怎么算?


答友:路边的隔离栏蹭的一下就被吸到车上来了


答友:有些朋友思考方向不对啊。首先如果两辆有速度车辆相撞,车辆拥有的动能因为两车相碰减速至0,并会导致车头压扁,驾驶员受伤。而如果磁铁装上去了,因为要确保两车不相碰,所以同样速度下的减速度要更大,那这不是车辆受损会更严重,驾驶员要飞出去了么(对,就是骑自行车刹前刹的那种感觉)


答友:我在小时候就这样想过,问题是怎么保证都是互斥的,万一是相吸岂不是麻烦了题主说同一极向外但是如果你后面有车还是会相吸的,因为磁力如果可以达到远距离互斥,那么同样距离肯定是可吸引的,
,如果磁力太小不起作用,如果太大就没法开车了,都吸到一块了。


答友:假定,
* 磁铁磁性足够强
* 存在磁单极子(或是可以实现排斥力的其他机制)

那么,理想情况下可以实现汽车之间互相排斥不接触。

但是这样的后果是,任意两辆汽车之间存在人类难以预估的相互作用力。这将成为一个复杂的多体问题,无疑会增加交通系统的复杂性。如果没有巧妙的设计上的考虑,这个系统极有可能崩溃。


答友:人之所以在车祸中受伤是因为人必须受到一个极大的加速度把人的速度降为0.一般人在车祸中死亡很多都是碰撞车内部件而死因为人必须受到一个力给他加速度。由V=AT可知要想减小加速度在v不变情况下可以通过增大T也就是碰撞时间,也就是减速时间。如果加装磁铁的话车的减速时间反而会变小。反而会增大对人的损伤。即使有安全气囊驾驶员往往也会撞方向盘撞死。所以楼主请仔细思索斟酌


答友:应该先研究下这个磁铁对自己的车有什么影响
感觉如果有那么强力的磁铁
自己的车估计会动不了的
也有可能会撞到其他的钢铁?
细思恐极


答友:前后都安磁铁同级朝外的话车会被磁铁拉长。。。


答友:题外话:
很快就会出现“防磁场辐射驾驶员专用服”

就像现在流行的孕妇防辐射服一样。

现在的商家很会抓这个的。

p.s. 高架上我撞到护栏会不会导致开不动。。。。。


答友:先不谈对自己车子运转的影响 感觉后边的车会被吸过来……
有种追尾利器的赶脚


有没有简易测量雾霾的方法?

我的爸爸有家暴怎么办?使自己变得强大。经济独立之后才能人格独立才有资格在父母面前表达自己的观点并且让他们去相信你。温柔的推翻一切不合理 勇敢的去创造更美好的生活 努力去承担自己应有的责任。你所经历的也只是普通家庭曾有过的矛盾,不要把过多时间用在自怜上。让我们看看五年后看看十年后。带妈妈离开。对你说也是在对我自己说。|||||||What doesn't kill you makes you s



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