古巴火车相撞缘由初探

刘航飞　温应春

据古巴媒体报道，两列运送旅客的火车当地时间2009年2月8日早上8点半，在古巴中部卡马圭省的锡瓦尼库市相撞。火车相撞产生较大破坏，一些车厢被震出铁轨，造成3人死亡，93人受伤，其中部分乘客伤势严重。事发时，其中一列火车从古巴首都哈瓦那出发向东驶往圣地亚哥市。另一列火车从沿海城市曼萨尼约出发向西开往哈瓦那。理论上讲，这两列火车在两条平行的轨道行驶，不应该撞到一起。警方正在调查事发原因。

原创试题

1． 由于这两辆火车相向行驶，试根据物理知识判断导致这起事故发生的原因可能是（）

A． 车速过大 B． 惯性大

C． 可能在弯道处 D． 可能是路基失修

2． 假设这起事故是某一列火车离心所致，若路基是平的，弯道处的半径为10 km，假设火车的质量为600 t，可以看做质点（姑且这样看待），车速是100 km/h，试计算火车对铁轨的压力至少多大？

3． 若两车的速度分别为100 km/h和120 km/h，两车质量都是600 t，假设相撞的情景可以简单视为正碰，碰后粘连为一体，碰撞时间为0.1 s，试求平均撞击力有多大？

4． 若把两车的运动看作是在同一轨道上的相向运动，假设两车在相距100 m处时同时刹车，刹车加速度大小都是10 m/s²，两司机的反应时间（即从司机发现险情到实施刹车所经历的时间）都是Δt，试求Δt是何数值，才能保证两车不相撞？

5． 已知每列火车长约300 m，甲车从静止开始做加速度为1 m/s²的匀加速直线运动，乙车初速度为120 km/h，做加速度为1m/s²的匀减速直线运动，两车在笔直的铁轨上做相向运动，开始时两车相距20 m。

（1）两车何时相遇？

（2）相遇到分离历时多长？

（3）若甲、乙两车的加速度大小都为10 m/s²，则从两车相遇到分离历时多长？