Non è una domanda stupida, questo tipo di domanda è normalmente chiesto in ogni corso universitario di fisica meccanica, e normalmente circa la metà delle persone si sbaglia. Quindi, se vuoi solo la risposta, scorri verso il basso, ma ritengo che questa sia una buona domanda per imparare la fisica, quindi cercherò di spiegarla passo dopo passo.
Quindi, per rispondere alla domanda, la prima cosa a cui devi rispondere è “ciò che effettivamente causa danni a una persona in un incidente”. Naturalmente, a meno di essere schiacciati o altro (cosa che accade molto raramente con le auto moderne), il danno più grande è l'accelerazione (o in caso di incidente, normalmente una decelerazione) che subisce il tuo corpo. La rapida accelerazione causa ogni tipo di problema: la testa che scatta in avanti o all'indietro, gli organi che si schiacciano all'interno del corpo, le ossa che si rompono a causa della forza se abbastanza grave, ecc. Quindi, per capire quanto sia grave un incidente, in realtà quello che stai calcolando è quanto è alta l'accelerazione che subisci. Quindi, per riformulare la domanda, possiamo chiederci: in quale circostanza un pilota avrebbe un'accelerazione maggiore, urtando un'altra macchina quando entrambi andavano mph o colpire un muro andando 50 mph.
Beh, per rispondere, dobbiamo fare un paio di ipotesi. Supponiamo che entrambe le auto abbiano la stessa massa (ovvero due berline che si scontrano, non un'auto sportiva che colpisce un semirimorchio) e che abbiano una collisione frontale. Assumeremo anche che l'auto non romperà il muro, ma invece lo colpirà e il muro rimarrà fermo. Non che non possiamo risolvere il problema senza questi presupposti, ma normalmente questa è l'idea che le persone hanno quando fanno una domanda come questa.
La prossima cosa di cui abbiamo bisogno per risolvere questa domanda è la Terza Legge di Newton che dice “per ogni azione c'è un opposto e uguale reazione.” Ciò significa che se spingo qualcosa, mi spingerà indietro con la stessa forza (il che significa che la forza di gravità di te che tiri la Terra è forte quanto la gravità della Terra che ti attira, il che può essere sorprendente per un molta gente). Quindi, quando colpisci il muro, la tua auto fornirà una forza al muro e il muro fornirà la stessa forza, ma all'indietro, contro di te (e questa è la forza che ti colpisce, la forza applicata a te, non la forza si applica).
Quindi, guardando due macchine che si scontrano a 100 mph, a testa alta, stessa massa. Una volta che entrano in contatto, applicheranno la stessa forza l'uno all'altro, e poiché sono della stessa massa e viaggiano alla stessa velocità, sai che entrambi continueranno ad andare avanti finché non si fermeranno (uno ha vinto non spingere l'altro all'indietro come potresti fare con un semirimorchio che colpisce un'auto piccola, il che significherebbe ancora più accelerazione poiché dovresti rallentare fino a fermarti e poi iniziare a dirigerti all'indietro). Il baricentro della collisione rimarrà esattamente dove è iniziato l'impatto, poiché le auto rallentano e si accartocciano l'una verso l'altra. L'altra auto fornirà la forza sulla tua auto necessaria per mantenere quel baricentro proprio nel punto di impatto e rallenterà da 100 mph a 0 in un po'di tempo.
Ma, guardandola dal punto di vista dell'accelerazione, cosa sarebbe diverso se si sostituisse l'altra macchina con un muro? Il muro ti spingerà addosso tanto forte quanto l'auto spinge contro il muro. La tua auto si fermerà comunque e rallenterà nello stesso lasso di tempo. Rallentare allo stesso modo nello stesso lasso di tempo è la stessa accelerazione, che è l'unica cosa che conta. Quindi, colpire un'altra macchina dove state andando entrambi 50 mph, o colpire un muro dove stai viaggiando a 50 mph, significa che l'auto subisce le stesse forze, ovvero le stesse accelerazione, quindi lo stesso male di incidente. Quindi, colpire un muro a 50 mph è molto peggio di due auto che viaggiano a 100 km/h.
TL;DR: colpire un muro a 50 mph è ~2 volte tanto quanto due auto che si scontrano a 50 mph ciascuna.
Nota a margine: Una cosa importante è se una macchina sta andando mph e l'altro sta viaggiando a 0 mph, che è meglio che colpire un muro a 100 mph perché se un'auto urta l'altra che è ferma, allora l'altra auto inizierà a muoversi nella direzione, quindi mentre l'auto rallenterà ancora da 50 a 0, lo farà per un tempo più lungo, il che significa una minore accelerazione.
Weed_O_Whirler
