最近,网络上最热的莫过于某汽车测评博主发布的小米SU7碰撞测试视频。看完视频后,大家内心普遍有两大困惑。第一大困惑被称为“消失的问界”,指的是问界M9能不能像小米SU7一样经受住碰撞测试?第二大困惑被称为“消失的大卡”,指的是小米SU7的碰撞对象如果由小皮卡变成大卡车会怎么样?
一、理论模型
碰撞测试适用的两大物理学规律。
一是动量守恒定律。考虑两个质量分别为M1和M2的物体A和B进行弹性碰撞。在碰撞之前,物体A的速度为V1,物体B的速度为V2,在碰撞之前,物体A的速度为V1',物体B的速度为V2'。根据动量守恒定律,可以得到如下公式:M1·V1+M2·V2=M1·V1'+M2·V2'。
二是冲量守恒定律。举例来说,火箭发动机的推力是通过喷射高速气体来产生动量变化引起运动。假设F是推力大小,∆T为喷射时间,M为火箭质量,∆V是速度变化量,根据冲量守恒定律,可以得到如下公式:F·∆T=M·∆V。
通过以上两个公式,我们可以计算出汽车碰撞过程中的作用力大小。
二、“消失的大卡”实验
某汽车测评博主要将小米SU7的碰撞对象从大卡车换成小皮卡,肯定不仅仅是网友投票那么简单,这里面涉及到碰撞测试的作用力大小。
碰撞实验中,皮卡的质量为2.3吨,小米SU7的质量约为2吨(实际为1.98吨),碰撞瞬间,小米SU7的速度为80千米/时。
这里先将动量守恒公式和冲量守恒公式,得到一个新公式:
我们假设碰撞时间∆T为0.1秒,然后,将∆T=0.1秒,M1=2吨,M2=2.3吨,V=80千米/时代入公式,可以求出碰撞瞬间的平均作用力大小为237726牛顿的力,相当于60头普通体型的家养黄牛的拉力总和。
那么,如果换成30吨的大卡车,作用力会变成多大呢?我们将M2从2.3吨换成30吨,重新代入公式,我们可以求出,碰撞瞬间的平均作用力大小为416667牛顿的力,相当于105头普通体型的家养黄牛的拉力总和,是小皮卡碰撞测试的1.75倍,这才是“消失的大卡”的真正原因。
三、“消失的问界”实验
问界M9前后卡车撞击测试,是中国汽研做的汽车碰撞测试。前大卡车30吨,问界M9约2.56吨,后货车8吨;后货车的时速为50千米/时。
这种前后夹击,前后各会受到一次冲击。
第一次冲击力,是后货车撞击问界M9尾部的作用力。我们还是假设碰撞时间∆T为0.1秒,然后,将∆T=0.1秒,M1=8吨,M2=2.56吨,V=50千米/时代入公式,可以求出碰撞瞬间的平均作用力大小为269360牛顿的力,相当于68头普通体型的家养黄牛的拉力总和。这个力已经要比小米SU7撞击小皮卡的力要大了。
第二次冲击力,是问界M9前部撞击大卡车的作用力。
我们将∆T=0.1秒,M1=8吨,M2=2.56吨,M3=30吨,V=50千米/时代入公式,可以求出碰撞瞬间的平均作用力大小为821828牛顿的力,相当于207头普通体型的家养黄牛的拉力总和。这个力是小米SU7撞击小皮卡的力的3.46倍。
四、小结
雷总曾经在小米SU7发布会说过,“……从比开始我们就赢了。”用到这里也是妥帖的。
谁都知道,论耐撞,小米SU7肯定是比不过问界M9的。但是,这没关系,你撞你的大卡车,我撞我的小皮卡,都是撞,都没事,咱们谁也没输给谁。毕竟谁也不会像我这样子去算一算撞击力的大小?谁能想到问界M9撞击大卡车的作用力是小米SU7撞击小皮卡作用力的3.46倍呢?
所以,不要再去说“让问界和小米SU7对撞试试看”的话了,小米SU7连大卡车都不去撞,它会傻到去撞问界吗?