אנחנו חונכנו לתכנן, ליצור, לבנות. לא למדו אותנו להרוס. אך מה לעשות, ובחיים, חלק מהמוצרים של ההנדסה, עומדים בפני סכנת כשל, (ותאונות שאינן חזויות) ולכן נוצר הצורך לבחון מוצרי הנדסה בהרס. מכאן התפתח ענף חדש: הנדסת ניסויים שעוסק בניסויים בכלל וגם בניסויי הרס. לדוגמה: כלי טייס, כלי רכב, ואפילו גשרים ומבנים, כדאי לבדוק בהרס, לפני שמשחררים לייצור סידרתי. במאמר שלפנינו, לקחתי ניסוי הרס, לכיוון של עוגנים במושגים של אנרגיה, ואתם יכולים להשתמש בתוצאות כנקודות זיכרון לפרופורציות של מהירות, אנרגיה וכוחות (עוגני פרופורציות לערכים). תהנו, ותמשיכו להשתעשע בעצמכם.
אלכס טרטיאקוב שלח קישורית לסרטון ניסוי ברכב שנוסע 190 קמ”ש, ונעצר בקיר:
אם נעריך (לפי גובה הקיר יחסית לרכב) את אורך הגרוטאה כמטר וחצי (אולי 2מטר), הרי שהרכב התקצר ב 2.5 מטר!
בהנחה שרכב זה שוקל כאלף קילו
האנרגיה שהייתה לרכב ב 190 קמ”ש: 1.42 מגה ג’אול (0.37 קווט”ש)
בהנחה שהתאוטה מתחילת ההתנגשות ועד העצירה המוחלטת, הייתה אחידה (מה שכפי הנראה אינו נכון, אך להערכת כוחות ראשונית, נסתפק בקרוב זה), הכוח שפעל לאורך העצירה (מעיכה):
1,415,000/2.5=566,000N
במילים אחרות: מכבש של 57 טון מעך את הרכב מ 4 מטר אורך, לפסל סביבתי של 1.5 מטר!
youtube.com/watch?v=LmRkPyuet_o
אלכס, תודה.
שאלה: האם משהו יכול היה לנחש מראש כיצד יראה הרכב לאחר המפגש עם הקיר? אתם מוזמנים לצפות בסרטי התנגשויות נוספים, ולנסות את כוחכם בניחוש
שימו לב, בליטר בנזין יש 34.5 מגה ג’אול (9 קווט”ש), ברכב, לפני ההתנגשות היו 1.415 מגה ג’אול (כאמור, 0.37 קווט”ש), כלומר 41 סמ”ק בנזין, יספקו את האנרגיה הנ”ל לקיצור הרכב!
ואם תרצו, 5.4 כדורי שוקולד של רפאלו, גם כן יספקו את האנרגיה הדרושה (ראה המאמר: “כמה בנזין צריך לשתות לארוחת צהריים”)
כדי לא להשאר עם טעם רע כזה, נחזור להשתעשע קצת בחישובים:
הבה נחשב כמה עולה לנו להאיץ מעמידה למאה קמ”ש.
האנרגיה במהירות של 100 קמ”ש (לכל 1000 ק”ג ) היא 392,000 ג’אול שהם 0.392[Mj]
כל ליטר דלק יכול לתת 31[Mj] (ערך קלורי תחתון או כפי שהו נקרא היום ערך קלורי נטו)
לכן נקבל צריכה של 13 סמק דלק
נניח הנצילות של המנוע והגיר הם 20%-10%
נקבל צריכה בפועל 65-130 סמ”ק דלק
כל ליטר היום עולה 6 שקלים. אם כן המחיר יהיה 39-78 אגורות.
בצורה דומה נחשב עבור האצה מעמידה ל 120 קמ”ש ונקבל 180-90 סמ”ק דלק
המחיר יהיה 54-108 אגורות (לרכב ששוקל 1000 ק”ג)
למשאית או לאוטובוס ששוקלים 20 טון, המחיר יהיה 10-20 ₪!!!
או 7.8 עד 15.6 ₪ אם תאיצו רק עד 100 קמ”ש.
וזה, מבלי להתחשב בהתנגדות האויר.
הבה נחשב אף את זה:
כלומר, כל שניה שאנחנו משייטים במהירות של 100 קמ”ש, אנחנו צריכים 9,000 ג’אולים.
אם נסע מת”א לחיפה (מאה ק”מ) במהירות של 100 קמ”ש, רק כדי להתגבר על הרוח נצטרך:
323[N]x100,000[m]=32.3[Mj]
ואם כל ליטר דלק מספק 31 מגה ג’אול
הרי שנזדקק ל…..
כן, כליטר אחד של דלק!!!!
אז, אם כך, היכן הרמאות?
מאתנו לוקחים כעשרה ליטר כדי להגיע לחיפה??
ובכן, נא לא לשכוח את הנצילות.
מנועי הרכבים שלנו נותנים במקרה הטוב 20% נצילות, ואל תתפלאו אם אתם מקבלים אפילו, ורק 10%.
בחישוב כאן הזנחתי את החיכוך עם הכביש שמגיע לאחוז או שניים….. ועוד כמה דברים…(מזגן, הדלקת אורות…)
כמובן שחשבנו רק נסיעה שוטפת, ללא עליות, ללא האצה (בהתחלה וברמזורים), ולא האטות ותאוצות.
רק האצה מ 100 קמ”ש ל 120 קמ”ש יכולה לצרוך כ 50 סמ”ק (36-72 סמ”ק לכל 1,000 ק”ג. ראה חישוב לעיל). 20 פעם לאורך הדרך, ונשרף עוד ליטר (6 ₪).
אתם מוזמנים להמשיך ולהשתעשע עם המספרים
לבדוק את הנצילות של הרכב שלכם
ולחשב כמה עולה לכם כל עקיפה
ואל תשכחו לאיזו הוצאה אנחנו גורמים למשאית או אוטובוס, כשאנחנו נדחפים לפניהם וגורמים להם להאט, שלא לדבר על המחשבה שכמה מגה גיאולים נמצאים ממש ממש צמודים לפגוש האחורי שלנו ומה זה יכול לעשות…..
קראתי את המאמר העוסק ברכב שהתנגש בקיר במהירות 190 קמ״ש, אכן מאמר מרתק שבעקבותיו עלתה לי סוגיה שאני אשמח אם תוכל לענות לי.
משאית ששוקלת כ-20 טון לערך ביצעה נסיעת רוורס במהירות של 50 קמ״ש לערך התנגשה בג’יפ שהיה בעצירה מחולטת.
רציתי לדעת איך אני מחשב את האנרגיה הקינטית שעברה לנוסעים ברכב ולמה אפשר להשוות את התוצאה ( כפי שאתה ציינת:
״במילים אחרות: מכבש של 57 טון מעך את הרכב מ 4 מטר אורך, לפסל סביבתי של 1.5 מטר!״)
כמו כן, רציתי לדעת מהו רמת ג׳ואל שהיא מזיקה (דו׳ מ-0 עד 100 איננה מזיקה
מ-100 ועד 1000 מזיקה בצורה קלה וכן הלאה)
שלום אוראל,
תודה על תגובתך,
בדוגמא שהבאתי, יש קיר. כל האנרגיה חוזרת לרכב שנכנס בקיר.
במקרה שלך, אני יודע כמה אנרגיה יש למשאית. אינני יודע כמה ממנה נמסר לג’יפ, כי הג’יפ בוודאי הועף ממקומו. חלק מהאנרגיה עבר לשם “תעופה” וחלק למעיכה. אך איך הייתה החלוקה? – חסרים נתונים (חוקרי תאונות מודדים בשטח את המרחקים).
הטבלה שאתה מבקש תלויה בהמון גורמים: ראשית מהיא הגדרת “נזק” (שקלים? עומק המעיכה של הפח? ועוד). שנית כמה תזוזה הייתה (“תעופה” של הנפגע) כמה נמעך אצל הפוגע, כמה אצל הנפגע, מה הייתה זווית הפגיעה ועוד ועוד, כך שקשה לייצר כזו טבלה, למרות שסטטיסטית אפשרי (יותר מאשר חישובי).
מקווה שבמשהו עניתי ועזרתי
משה