关于相对运动的问题

假如一个人以10m/s的速度撞上一辆大卡车和一辆大卡车以10m/s 的速度撞上一个人效果会一样吗?大家肯定回答不一样,卡车撞人,人会很受伤。人以相同的速度撞卡车,人则不会受特别严重的伤。者如果用动量定理来解释则很好理解 MV=Ft 但是从相对运动来看的话,不论是人撞卡车,还是卡车撞人则都可以看做人相对卡车静止,而卡车以10m/s的速度撞上人,或者卡车未动而人以10m/s的速度撞上人。还有假如排除一切外在环境而是在太空中,这两种情况效果是否会一样呢?
若根据Ft=MV 假设相对撞击时间一定 速度相同,那么M越大,受的力越的。可是这个M到底是取卡车的质量还是人的质量呢?
假设排除一切外在环境,卡车的动能是1/2MV2(抱歉不会打角标) 这两种情况下V是不同的,换言之,我们也可以看作是人以5m/s的速度撞向卡车,同时卡车也以5m/s的速度撞向人,这样整个体系动能不就是完全不确定的吗。这又怎么解释呢

完全一样!
其实如果卡车以10m/s的速度撞你,你的事情也不对太大...36km/h运行的卡车,如果不是从你身上压过去,最多就是软组织损伤吧...相应的,你以百米冲刺的速度去撞卡车,你懂的...

"假设排除一切外在环境,卡车的动能是1/2MV2(抱歉不会打角标) 这两种情况下V是不同的,换言之,我们也可以看作是人以5m/s的速度撞向卡车,同时卡车也以5m/s的速度撞向人,这样整个体系动能不就是完全不确定的吗。这又怎么解释呢"
1,你算谁的力就用谁的质量,具体原因及推倒请参照百度条目,
冲量:http://baike.baidu.com/view/74702.htm
动量,http://baike.baidu.com/view/4985.htm
请注意,任何物理公式都是以系统为单位的,Ft=MV中的m是系统内的质量,力用的就是系统的外力
2,能量基于参照系的不同就会产生差异(详情请见相对性原理:http://baike.baidu.com/view/364972.htm#3),但是能量的改变量在不同的参照系中也是相同的
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第1个回答  2011-02-07
兄弟我觉得你动量的分析好像不大对啊...
卡车开起来动量的确比人跑时大很多,但是碰撞时的能量转化并不完全。
人撞卡车基本上是卡车不动,人原速反弹(卡车比人的质量大太多),卡车撞人是卡车速度不变,人2倍卡车速度飞出,(你可以用公式推一下)。
速度变化都是2v,不能说人撞卡车不怎么受伤啊...关键在于没有人会蠢到用10m/s这么大的速度撞卡车,而对于卡车10m/s撞人很常见,因此在现实生活中给人“人撞卡车没事,卡车撞人完蛋”的感觉。实际上呢?你找个人用百米冲刺速度撞辆卡车,我相信他死的也很惨。
至于在太空中撞,完全相同,动量定理是普遍适用的,在太空中和重力有关的量全部消失,其他不变。

针对你的补充:
1. 完整公式:Ft=m1v1+m2v2两者的质量都要算,再和能量式联立可以求出撞后速度的表达式
2. 没错,能量确实不确定,能量本身就是一个相对值,也就是说你要设定能量怎样算是0。但是就像你说的,不管人5m/s,车也5m/s撞,还是人静止,车10m/s撞,这两种相对运动中能量的改变量是相同的!只要设定好参考系,保证参考系不变,得到的结果都应相同。
第2个回答  2011-02-04
太空中当然力是一样的,不过你要考虑车和人碰后都有动量。地面有摩擦力作用,人撞车人就静止了,车撞人车会静止的,按你那公式