När jag satt på tåget på väg hem i går så funderade jag på vad som skulle hända ifall vi krockade. I ett vanligt tåg är det väl ganska självklart vad som händer. Men föreställ er att man färdas i en vattenfylld cylinder, ungefär som de där som fraktar bensin och andra vätskor.
Cylindern saknar helt inredning. Den är helt vattenfylld och du ligger där i med dykarutrustning.
Vad händer i fall tåget krockar i 100 km/h när du ligger i mitten av cylindern? Blir vattnet i den här hastigheten för hårt så man dör, kommer jag att slungas genom vattnet mot väggen av cylindern och krossas, eller kommer jag helt oskadd kunna kliva ut ur cylindern?
Vi låtsas att cylindern är gjord i ett material som inte kan gå sönder. Cylindern kommer alltså inte att spricka eller gå sönder så vattnet kommer att läcka ut när vi krockar.
Jag tror att det beror helt och hållet på hastigheten.
Scenario 1 (Från 30 km/h till 0 km/h)
I luft: Du kommer slungas genom vagnen och få ont när du slår i väggen.
I vatten: Vattnet kommer att dämpa hastigheten och du kommer må bra.
Scenario 2 (Från 200 km/h till 0 km/h)
I luft: Du kommer slungas genom vagnen och krossa vart enda ben i kroppen.
I vatten: Vattnet är så hård att du kommer att krossa dina inre organ.
Jag tror att man krossas av trycket som blir när cylinderväggen framför vattnet plötsligt stannar. På ena sidan av cylinder blir det kraftigt övertryck och på andra kraftigt undertryck och där i mellan finns du. Kan nog liknas med en sjunkbomb eller när man fiskar med dynamit. (skulle ju aldrig pyssla med sånt :) ) Fisken eller vad nu man jagar bryts sönder av trycket som uppstår.
Jag antar att din fråga är, var tar energin vägen? Energin är ju proportionell emot hastigheten i kvadrat. Så precis som du körskollärare sa, det dör fyra gånger fler människor om du kör i dubbelt så snabbt.
Skämt åsido, om man antar att energin omvandlas i tanken kommer alla människor som finns i att må dåligt.
Kan nästan inget om fysik mm. Men om man tar en läskeblaskflaska och fyller upp med vatten till mynningen och slår med handen händer det ibland att botten åker ut av trycket. Visst, det kommer då in lite luft som ska ta vägen nånstans.
Men om man provar att fylla upp en flaska eller liknande och stoppar in nåt i den och kastar den i väggen, tappar den i golvet eller nåt sånt borde man ju se vart föremålet i flaskan tar vägen.
Ändå förstår jag att vi har ju lite luft i oss och vi är formbara. Nåt borde ju hända.
I och med att vattnet inte har någonstans att ta vägen så kommer energin alltså gå ut över mig och därmed krossa mig?
Har lite svårt för att förstå hur det ska gå till. Men så är jag ju ingen fysiker heller. :)
Om du är i mitten av tanken som du säger så har du, säg fyra meter vatten framför dig, vilket vi kan höfta till ungefär sex kubikmeter. Och eftersom en liter vatten väger ett kilo är det sex ton framför dig.
Men du har lika mycket bakom dig. Sex ton i ryggen kan aldrig vara bra eftersom vatten inte komprimeras under tryck som luft gör... ;)
En människa består ju till största delen av vatten, vet inte vad en människa har för densitet men det kan inte vara så långt ifrån vattnets. Om du istället hade haft en densitet som ett järnspett ja då hade du utan tvekan skjutit som en projektil genom vattnet. :)
kommer jag att slungas genom vattnet mot väggen av cylindern och krossas, eller kommer jag helt oskadd kunna kliva ut ur cylindern?
För att få ett svar på den första fråga så jämför vi med ett annat tankeexperiment, som dessutom är praktiskt genomförbart.
Vi sitter i en vanlig luftfylld vagn i tåget med två två ballonger en luftfylld och en heliumfylld (dvs objekt med densitet lite större resp lite mindre än luften). Tåget bromsar, det är onödigt att krascha tåg sådär i onödan även i tankeexperiment, åt vilket håll åker ballongerna?
Dom åker åt olika håll!
Att den luftfyllda liksom vi själva fortsätter i tågets rörelseriktning vid inbromsningen brukar vi sedan grundskolan förklara med det vi kallar tröghetslagen. Att förklara att heliumballongen rör sig i motsatt riktning förklaras lättast via ekvivalensprincipen (lämnas som övning åt den intresserade :-) )
Dvs man rör sig rimligen inte med någon högre fart genom vattenvolymen i ditt ursprungliga tankeexperiment (jämför att lite vattnet med nästan samma densitet som dykaren bredvid dykaren rör sig inte relativt hela vattenvolymen enligt dina förutsättningar).
Men det finns andra fenomen tryck/tryckvåg inblandade som avgör om du kan kliva ut oskadd eller ej.
Kul tankeexperiment! Men den här gången tror jag att du har tagit dig vatten över huvudet faktiskt! :OO
Förresten, om du kan/vill kan du testa att dela på en PET-flaska. Ja, det måste göras för att stoppa in ett helt ägg. Tejpa ihop flaskan hårt för att sedan fylla den med vatten och skruva till sist på korken.
Borde inte det fungera?