有关太空迷航的问题--再问“撞击力”，暨向卢觉强工程师请教[>:D<]

冷眼看戏的Lili

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诚请香港理工大学机械工程系卢工程师及其粉丝帮助解答如下问题：
在接近海平面高度的房子里，有人在睡梦中从床上直接滚落到瓷砖铺砌的地面（香港很多住房的地面都是瓷砖铺砌的）。在不加其他条件的情况下，能否估算此人接触地面时受到的撞击力。若能（是不是其体重?），此撞击力是否“足以致命”？

(参见 http://www.topchinesenews.com/viewheadlinenews.aspx?topic_id=1000&msg_id=99752 )

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  本贴由[冷眼看戏的Lili]最后编辑于：2010-7-10 2:53:4  

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瞎扯，俺有那么大劲吗？ www.ddhw.com

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您是物理出生的吗？ www.ddhw.com

冷眼看戏的Lili

www.ddhw.com 请教了，请具体说明哪里不够“物理”？ 您的“什么撞击力公式   ！那2个公式，本质上，形式上都是不折不扣牛顿他老人家的定律而已，那单位、公式形状当然要一样了。这个质疑，难怪新新看不明白”真是莫名其妙，俺看不懂您想说什么。公式F=ma和W=mg是一个定理--牛顿第二定理，W=mg是F=ma的特例。不能因为用了一个定理，就把不同情况下的不同变量值（F和W) 都因“可类比”而划上某种等号。 您要是不是学物理的，建议您再好好学学物理；您若就是学物理的，那倒是让俺以及脑坛上诸多懂物理的朋友大开眼界了。多谢！  www.ddhw.com     本贴由[冷眼看戏的Lili]最后编辑于：2010-7-13 3:31:32

冷眼看戏的Lili

这在本质上不是什么|a|=x|g|、进而来估计x的问题。式中绝对值的运用更是让人费解！您的误解，是来源于两个公式 F=ma 和 W=mg 中都有一个共同的m，于是就有F/W=a/g。撞击力F在物体撞击过程中（一般过程延续时间很短，它依赖于碰撞物体的硬度、弹性等诸多因素）作用在相撞物体上、使相撞物体改变原有速度向量，其造成的加速度就是a；而地球对一个物体的引力W（即物体重量）是持续作用在物体上、使其垂直（指与海平面）向下变速，在海平面高度上，这加速度就是重力加速度g。就拿太空迷航游戏机报道中的“两倍重量”来说，吊仓正常运转，高峰时段乘员会有两倍重量的超重感。但吊仓脱落甩出后，就是自由落体了，哪还有什么“两倍重量的超重感”，有的恰是失重感！虽然在一瞬间之后，就与别的东西相撞，但这是“之后”，有谁能说明吊仓与他物相撞时的撞击力还与仓内乘员先前的有两倍重量的超重感有什么直接联系？实际上，那撞击力只是依赖于相撞物的相对速度以及他们的性状，这些决定了相撞物在相撞过程中单位时间内速度的改变量，即加速度a，从而决定了撞击力F。这撞击力F怎么能跟乘员有两倍重量的超重感去“类比”而得出它们间的数量关系呢？（这里“类比”的意思不是您的贴子中量纲相同的意思。） 倘若吊仓是在脱落前与某固定物体相撞，那撞击力F也只跟撞击时吊仓运转的线速度以及相撞物的性状有关，而与仓内乘员有两倍重量的超重感无直接关系。试想，如果吊仓不是在作圆周运动，而是匀速直线运动，以同样速度（指线速度）同样方向撞上该物，那撞击瞬间的撞击力F应该与上面所说的一样（忽略吊仓上方铰接处的作用力）或更大（考虑吊仓上方铰接处的作用力）。可这时仓内乘员并没有两倍重量的超重感呀！ 您最后的式子|a|=|v2-v1|/t基本正确，只是把t改为t2-t1更好，绝对号也是多余的，因为等号两边都可以是向量。从这里，也可以看出，那|a|=x|g|是毫无用处的。要知道，任何两个实数b和c，只要c不为0，必存在实数x，使得|b|=x|c|。用这个式子|a|=x|g|只是使了个障眼法，使人误以为a和g之间有什么必然的数量关系。实际上，在眼下讨论的问题中a是a，g是g，它们之间用不着什么等号去连接。 至于您的第一段，“日常生活中，人们喜欢把质量和重量(重力）当成一回事，科学上当然是不太严格的。不过，生活中， 那意思大家心知肚明，不要过于钻牛角尖。”，纯属无的放矢。谁？在哪儿“把质量和重量(重力）当成一回事”了？请不要把水搅混。 www.ddhw.com

xyh

老实说，我没有明白你最后一个例子想要说明什么问题？这个跟太空迷航事件的关系？看来我的力学基础不够雄厚。 不过我看到此为止吧。

xyh

>> “可以”跟“足以”是不是“同一个概念”www.ddhw.com 也许这两个词不是同一个概念，但是就事论事，在卢觉强的分析中用了“足以”，没有什么不可。根据你提供链接的新闻上下文，我的理解是：“两倍重量的撞击力可以致命”等同于“两倍重量的撞击力足以致命”。 如果你非要认为在这样的上下文中，这两句意思不同，而这样的不同能让你花费如此口舌提出来。我也只好笑一笑。 另外，谈到力学问题，你质疑卢觉强，也质疑我的力学知识，认为我把撞击力与重量比较，不妥。 重量不是撞击力，当然不能等同。但是重量也就是重力，跟撞击力一样，是力，国际单位都是“牛顿”。正因为如此，我们可以从数量上用来比较其大小。因此这才有了卢觉强提到的“当时撞击产生的撞击力，应是其重量的两倍，足以致命”。他这句话直白的说就是：事故产生撞击力很大，差不多相当于其重量的两倍，足以致命。 用飞船的重量来定量的，直观的衡量撞击力。这样的类比是可以的，通俗易懂，容易让人明白撞击力的大小。因为人们对冲击力大小概念不是很清楚，但是对重量还是有感觉的。还记得你前几天教我的撞击力F=ma公式？ 顺便说一下重量公式是W=mg。这里的a是加速度。g是重力加速度。所以，F在数量上是可以用W来类比的。 www.ddhw.com 至于你质疑我的力学知识。我虚心接受，并且将继续好好反省。 我承认，我的知识欠缺，尽管我的专业以及之后的6年多的工作经历在搞力学方面的设计监测。整天与撞击力，重力，承载力等打交道，但是我相信我这方面知识还有待提高，有很多不知道的东西，需要多多向人学习。特别是应该多花时间去去“百度知道”(zhidao.baidu.com)这样的百科全书之宝地看看，去获取更多的知识。www.ddhw.com

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又要“抬举”您一下了：新新大哥一定知道“可以”跟“足以”是不是“同一个概念”。把”足以致命”换成了“可以致命”来说辞，不觉得有点丢分吗？ 对前面您的跟贴，俺误以为您也认为“撞击力”跟感受到的重力是两回事，故说没有分歧。现在看来（从您的“撞击力是其重量的两倍，这里撞击力指的是坐满了人的船舱重量的两倍。”），您是把它们混为一谈了。这也许就是咱们分歧的关键所在。您先查一查什么叫撞击力（例如，http://zhidao.baidu.com/question/56327223.html?si=1），弄清楚了它的定义再来讨论好不好。看来卢工比起某一些人来还是强了一些，他还知道撞击力跟撞击过程的延续时间有关（他对另一撞击事故的表态中就用过）。所以俺觉得，报道中谬误的“香港理工大学机械工程学系工程师卢觉强分析，当时撞击产生的撞击力，应是其重量的两倍，足以致命。”，不是记者胡说八道，把他自己荒谬的认识强加于卢工头上，就是卢工未经思考，信口开河。您觉得“这句话一点问题也没有”，那是您的自由，也反映了您的水平。您说的“你认为当时撞击产生的撞击力应该远远大于其重量的两倍”是您（或许是无意）的伪作，俺只是认为“当时撞击产生的撞击力，应是其重量的两倍”的分析是错误的，由此而来的结论“足以致命”更是瞎说。在这脑坛，希望谁都别学那种为网友们所不齿的“先有意歪曲或伪造别人的陈述，再振振有辞地去批判”那种下三烂的做法（这在天坛还不时能见到---是不是又“言重”了一次？ ）。 至于您的“你认为当时撞击产生的撞击力应该远远大于其重量的两倍。只要你能给出根据，我也不会有意见。” 既然前一句话是您自己的伪作，难道需要俺来为您背书？俺还没那么傻。 再说，个别人有没有意见，跟讨论科学知识似乎关系不大，DDHW上好多朋友都知道Who's who。 您的最后一段，拿这样极端的例子，只能表明其他因素是致命的主因，这恰恰说明所谓的“撞击力”不“足以致命”。要是您的说法有理，按您的逻辑，都可以说“人骑自行车上街，一旦碰撞，足以致命”了。好怕怕呀！

xyh

Lili MM言重了。怎么又说到了天下论坛的事儿上了？www.ddhw.com 我不知道你是不是用从床上摔下来这个例子来类比太空迷航事件，如果是这样的话，我认为没有可比性。原因很简单，从床上摔下来整个人着地，尽管有一定的撞击力，但是人很少因此受伤。我用刀尖来说明，在一些极端情况下，这样从床上摔下来也可以致命。当然在现实生活中，在香港的瓷砖铺砌的地面上不会有这样的问题，但是在在太空迷航事件中，情况就不同了。 我的猜想是，太空迷航事件不是这么简单的摔下来，可能有设备的撞击损坏形成我说的“刀尖”，在这种情况下，同样的撞击力可以致命。 另一个方面是，撞击力是其重量的两倍，这里撞击力指的是坐满了人的船舱重量的两倍。而不是简单的人体中的两倍。在船舱损毁的情况下，这样的撞击力也很有可能直接发生在人体上，而且这样的撞击可能反复发生多次，足以造成致命，所以“香港理工大学机械工程学系工程师卢觉强分析，当时撞击产生的撞击力，应是其重量的两倍，足以致命。”这句话一点问题也没有。www.ddhw.com 撞击力究竟多少，这个的确很难得到，因为当时的情况谁也不是很清楚。卢觉强应该比你我都更了解当时的情况。当然如果你不同意卢觉强的分析，你认为当时撞击产生的撞击力应该远远大于其重量的两倍。只要你能给出根据，我也不会有意见。 我这里要表达的是，两倍重量的撞击力足以致命这句话本身没有错。我想这也可能就是我们的分歧所在，你认为这句话说得不正确？ >> “即便单单这句话，也不能说它一定有问题，因为在某些情况下，这样的情形的确可以致命。” 请详细说明“某些情况”是哪些情况，以便讨论 你明确要求我解释"某些情况"。我原以为这个很直观，无需详细解释，如果你非要我解释，没有问题，我就举一个极端的例子： 太空迷航爆炸，使得某些船舱，被炸开，形成缺口，让人体暴露在外。另一些船舱也被损毁，使得有一些钢筋，钢梁像一个棍子暴露在外。此时因为船舱在以一定的速度运动，如果这些暴露在外的钢筋，铁棍撞击到人体的致命部位，不要说船舱两倍重量的撞击力，哪怕是其1/2，1/10， 1/100的撞击力都可以致命。www.ddhw.com

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关于您的“第一”，俺不会玩文字游戏。若一定要俺玩，学着吹毛求疵，俺会说，您的“第一”是大实话，因为“足以致命”与“必死无疑”这两个短语的主语就不一样，前者是力，后者是人，他们怎么能是同一概念呢！不过，还得对您费了神，说声谢谢！ “撞击力足以致命”和“受那撞击力后，必死无疑”有程度上的差异。前者不一定100%死（但不能是小概率吧），后者是100%死。您是不是这个意思？若是，直说好了。若不是，那是什么意思？俺举那例，是为了比较。例中用“必死无疑”，是为了加强语气，而且还是提问，各人可以有不同答案。譬如，有人可以回答：不是“必死”，而是95%死。 www.ddhw.com 关于您的“第二”，咱们没有分歧，俺没有把“撞击力”与“重量”等同起来，是报道中说“撞击产生的撞击力，应是其重量的两倍，足以致命”。这句话的因果逻辑是十分清楚的。俺提出讨论，是为了一起动动脑筋、明白科学道理，"撞击力”与“重量”之间没有等号，而不是为了打倒哪个反动派。俺是希望有人对此说法作个明确的解释。举床上滚下的例，是为了对比。以“恰好地上有一个尖刀，刀口向上，恰好刺到人体的致命部位”来对应，就失去了科学讨论的意义，更何况俺都已经说明了“从床上直接滚落到瓷砖铺砌的地面（香港很多住房的地面都是瓷砖铺砌的）”，有谁家在床边瓷砖铺砌的地面上支上尖刀的？。请注意，这里是脑坛，不是天坛，您在天坛上以何种方法跟人争辩，请便。在脑坛上，如果俺提的问题，在科学意义上失当，您尽管提出质疑（但千万别以为这里是天坛）。例如，您说的“即便单单这句话，也不能说它一定有问题，因为在某些情况下，这样的情形的确可以致命。” 请详细说明“某些情况”是哪些情况，以便讨论。       本贴由[冷眼看戏的Lili]最后编辑于：2010-7-12 5:22:20

xyh

>> 当时撞击产生的撞击力，应是其重量的两倍，足以致命   这句话，我认为你大可不以为了一篇新闻报道追根问底，因为记者的书面文字可能只是卢觉强分析的一部分，很多细节，前后文也许被省略了（当然这只是我的猜测）。即便单单这句话，也不能说它一定有问题，因为在某些情况下，这样的情形的确可以致命。   >> 针对卢工的分析，进一步的问题是：一个人抱着跟他同样体重的另一个人，从板凳上跌落下来（落差20公分），他先着地，两倍重量了，是否必死无疑？   第一，“足以致命”跟你说的“必死无疑”是两个概念。 第二，你说的“两倍重量”并不代表其受到的撞击力就是重量的两倍www.ddhw.com 而且我上面的回复也说了，单单撞击力不能说明问题。我的意思是说，要考虑其他因素，例如撞击在人体的部位，受力面积等。例如，受力面积的大小（也就是压强的大小）可以大大改变人体受伤害程度，也就是说，同样大小的撞击力，因为受力面积的改变，其结果可以有着天壤之别 www.ddhw.com

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对日前深圳太空迷航游戏机不幸事故，“香港理工大学机械工程学系工程师卢觉强分析，当时撞击产生的撞击力，应是其重量的两倍，足以致命。” 您对卢工的断言怎么看？俺这个题是针对卢工的上述分析提出的。题中说的是“直接滚落到瓷砖铺砌的地面”，没有“刀口向上”的“尖刀”，也没有塔里班的床边炸弹。 相比之下，您说的“单单撞击力不能说明问题”中的“不能说明问题”显得有点含糊其词（虽然下文作了补充说明，似乎指的就是“致命”），人家卢工明确得很：“足以致命”！ 针对卢工的分析，进一步的问题是：一个人抱着跟他同样体重的另一个人，从板凳上跌落下来（落差20公分），他先着地，两倍重量了，是否必死无疑？ www.ddhw.com

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其实，单单撞击力不能说明问题。同样大小撞击力，在一些情况下一点事也没有，例如睡觉从床上摔下来。但是在一定的情况下可以致命，例如睡觉从床上摔下来，恰好地上有一个尖刀，刀口向上，恰好刺到人体的致命部位。   同样的撞击力，效果之所以如此不同，是因为考虑到人体的手撞击部位，还要考虑到该撞击力对人体部位造成的压强。